DE706641C

DE706641C - Verfarhen zur Regelung der Foerderleistung von mit Ventilen versehenen Fluessigkeitskolbenpumpen

Info

Publication number: DE706641C
Application number: DEH156663D
Authority: DE
Inventors: Walter Baensch
Original assignee: Andreas Hofer Hochdruck Apparatebau GmbH
Current assignee: Andreas Hofer Hochdruck Apparatebau GmbH
Priority date: 1938-07-31
Filing date: 1938-07-31
Publication date: 1941-05-31

Description

Verfahren zur Regelung der Förderleistung von mit Ventilen versehenen Flüssigkeitskolbenpumpen Bisher regelte man' die Förderleistung von Flüssigkeitspumpen, die mit Saug- und Druckventilen ausgerüstet sind, mit den verschiedensten Mitteln. Es wurde die Drehzahl geregelt oder der Kolbenhub wurde mittels verstellbarer Exzenter, Kulissen, federgelagerter Stößelkolben usw. veränderlich gemacht. Es wurde auch die Lösung der Aufgabe dadurch versucht, daß in dementsprechend ausgestalteten Pumpengehäuse elastische Körper aus Gummi o. dgl. eingelegt oder Dehnungskörper bzw. dehnbare Wände am Pumpenraum angebracht wurden. Auch versuchte man, Regeleinrichtungen an der Pumpe selbst zu vermeiden, indem man an ventillosen Pumpen die Flüssigkeit einer weit höheren Dzucksteigerung unterwarf als notwendig und eine Auslaßregelung in der Druckleitung anordnete oder besondere gesteuerte Druckventile einbaute. Auch gesteuerte, zeitweisse offen gehaltene Saugventile oder gesteuerte Druckventile mit verzögertem Abschluß wurden zur Anwendung gebracht. Ferner wurden Entspannungsventile in der Druckleitung, die einen Teil. der geförderten Menge zur Saugleitung rückführten, häufig gebraucht.

Diese Einrichtungen, ausgenommen Drehzahländerung und Entspannungsventile, beeinflussen grundlegend die Bauart der Pumpen und erhöhen ihre Baukosten. DTehzahländerung erfordert ein bedeutend schwereres Schwungrad für kleine Leistungen und mehr oder weniger teuere stufenlose oder gestufte Getriebe. Die Anordnung eines Entspannungsventils ist zwar am billigsten, aber ein solches Ventil muß häufig neu eingestellt werden und nutzt sich meist schnell ab. Die nachträgliche Ausrüstung einer schon vorhandenen Pumpe mit solchen Regeleinrichtungen ist, abgesehen von Entspannungsventil und Drehzahländerung, zudem meist ausgeschlossen. Alle diese Umstände und Schwierigkeiten

werden dtt;-ch die vorliegende Erfindung be-

seitigt.

-Das Verfahren zu-, Regelung der Förder-

leistung an Flüssigkeitspumpen besteht er-

fiiidurigsgerräli darin, daß man die Zusani-

men.drückbarkeit der Flüssigkeit in dem in

seiner ganzen ein Vielfaches des Hubvolumens

enthaltenden Größe veränderlichen schäd-

lichen Raun: der Pumpe derart zur Auswir-

kung kommen c:11_': die durch das Kolben-

hubvolt:nien gegebene größte Fördermenge

um den durch di:c Ztzs aniniendrückbarkeit der

Flüssigkeit i:n veränderliIien schädlichen

Raum erzielten @-eränae@li;@lien Betrag biszuin

Leerlauf beliebig gemindert wird.

Der zur Durclifüli_tti:,- des Verfahrens

nötige veränderliche schädliche Raum kann

auf verschiedene Art und Weise geschaffen

@cerden. Davo?i seien mir drei Möglichkei-

ten an Haiid der Zeichnua-, die ?.n den,

Abb. i bis 3 Ausführungsbeispiele der Er-

findung zeigt, näher beschrieben. D,er ver-

änderliche schädlich.° Raum i gemäß Abb. i

wird mit dein Hubraum des Pumpenge-

häuses 2 irgendw Ze verbunden, zweckmäßig

z. B. meist am hinteren Ende des Pumpen-

gehäuses 2 angeschlossen. Der Kolben 3 saugt

durch Ventil 4 Flüssigkeit an bzw. diese läuft zu, während der Kolben in seine äußerste Stellung bis zur Lini° 5 geht, und drückt beim Rückgang die Flüssigkeit durch Ventil 6 in die Druckleitung. Bei Pumpen ohne den erfindungsgemäß vergrößerten schädlichen Raum wird die dem Hubvolumen entsprechende Flüssigkeitsmenge angesaugt bzw. läuft zu und wird in die Druckleitung befördert. Wird aber erfindungsgemäß ein vergrößerter schädlicher Raum angeordnet, dann wird durch den Kolben die in dem großen schädlichen Raum enthaltene Flüssigkeitsmenge zunächst um einen gewissen Betrag, abhängig von der Art der Flüssigkeit und vom Gegendruck in der Druckleitung, zuzammengepreßt und erst dann. wenn sich die Flüssigkeit nicht mehr weiter zusammenpressen läßt, weicht die dem restlichen Kolbenhubvolumen e:,tsprechende Flüssigkeitsmenge nach der Druckleitung hin aus. Dementspr eckend wird bei dem dann beginnenden Saughub des Kolbens zunächst keine Flüssigkeit angesaugt, sondern die in dem gr@i:'@ea schädlichen Raum zusammengedrückte Flüssigkeit dehnt sich entsprechend dem sinkenden Druck aus und erst dann, wenn d=e Ausdehnung beendet und der Druck völlig abgesunken ist, wird eire Flüssigkeitsmenge entsprechend dem restlichen Kolhenhuhvolumen angesaugt bzw. läuft zu.

Daraus folgt, das für einen bestimmten Druck der schädliche Raum so groß bemessen werden kann, daß der Betrag der Zusammendrückbarkeit der eingeschlossenen Flüssigkeitsmenge dem Hubvolumen der Pumpe entspricht und die Förderleistung dann o wird.
Die mechanische Arbeit, welche für das Zusammendrücken der Flüssigkeit aufzuwenden ist, geht nicht verloren; denn bei Wiederausdehnung der Flüssigkeit wird sie zurückgewonnen, im Schwungrad gespeichert und bei dem darauf folgenden Zusammendrücken wieder abgegeben. I?ieses Verhalten zusammengedrückter Flüssigkeit wurde durch Versuche bestätigt. Infolgedessen ist durch Veränderung der Größe des schädlichen Raumes eine Regelung der Förderleistung in jeder Menge vom Höchstmaß bis o und bei den verschiedensten Drücken und den verschiedensten Flüssigkeiten gegeben. Der schädliche Raum wird am einfachsten durch Ausfüllen mit Stücken fester nicht zusammendrückbarer Körper 7, 8, 9 der Abb. i für die benötigten Verhältnisse in seiner Größe verändert.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, da.ß der schädliche Raum veränderlicher Größe direkt an dem Pumpengehäuse angebracht wird, sondern er kann auch gesondert angeordnet und durch eine Rohrleitung damit verbunden werden. Abb.2 zeigt eine solche Ausführung. Bei dieser wird die Veränderlichkeit der Größe des schädlichen Raumes durch Unterteilung in mehrere Räume, z. B. vier Räume 14, 15, 16 und 17, erreicht, die durch Ventile 18, i 9 und 20 zu- und abgeschaltet werden können. Einer dieser schädlichen Räume (hier 14) wird dann durch den im Gewinde z i drehbaren Kolben 22 vom Höchstwert auf o verstellbar gemacht. Auf diese Weise ist bei gleicher Größe der vier Räume jede Größenverstellung des gesamten schädlichen Raumes vom Höchstwert bis o gegeben, weil der gesamte Raum durch den verstellbaren Rauem 14 ,allein von i bis o, bei Zuschalten des Raumes 15 von 2 bis i, des Raumes 16 von 3 bis 2 und des Raumes 17 von 4 bis 3 in jeder Größe regelbar, ist und damit die Förderleistung geregelt werden kann.
Abb. 3 zeigt einen schädlichen RaLäm 23, der durch eingelegte feste Körper 24, 25, 26 usw. in groben Stufen und gleichzeitig durch den verstellbaren Kolben 27 in feinen Stufen regelbar ist.
Außer den dargestellten und beschriebenen Durchführungsmöglichkeiten des Erfindungsgedankens können auch veränderliche Räume auf zahlreiche andere Arten geschaffen werden, ohne den Erfindungsgedanken auszuschalten. Z. B. kann erfindungsgemäß der veränderliche schädliche Raum bei niedrigen Drücken, wo eine Zusammendrückbarkeit der Flüssigkeit noch unbedeutend ist, ganz oder teilweise mit Gas bzw. Luft angefüllt werden, wodurch dann die durch das Hubvolumen gegebene Fördermenge um den veränderlichen, durch das Zusammendrücken des Gaspuffers .erzielten Betrag gemindert wird. Auch können mehrere Flüssigkeiten verschiedener Zusammendrückbarkeit zur Anwendung kommen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Regelung der Förderleistung von mit Saug- und Druckventilen versehenen Flüssigkeitskolbenpumpen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammendrückbarkeit der Flüssigkeit in dein in seiner ganzen, ein Vielfaches des Hubvolumens enthaltenden Größe veränderlichen schädlichen Raum der Pumpe derart zur Auswirkung kommt, daß die durch das Kolbenhubvolumen gegebene größte Fördermenge um den durch die Zusammendrückbarkeit der Flüssigkeit im veränderlichen schädlichen Raum erzielten veränderlichen - Beitrag bis zum Leerlauf beliebig gemindert wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Pumpenarbeitsraum in unmittelbarer Verbindung stehender Raum (i) durch Einlegen fester, nicht zusammendrückbarer Körper (7, 8, 9) in seinem Inhalt regelbar ist (Abt. i).
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Tumpenarbeitsraum in unmittelbarer Verbindung stehender Raum regelbaren Inhalts mehrfach unterteilbar (14, 15, 16, 17) ist und einer oder mehrere dieser Teilräume (1q.) durch Kolben (22) in seinem bzw. ihrem Inhalt noch regelbar sind (Abb.2). q..
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Pumpenarbeitsraum in unmittelbarer Verbindung stehender Raum (23) regelbaren Inhalts teilweise mit einlegbaren festen Körpern (2q., 25, 26) ausgefüllt und teilweise durch Kolben (27) in seinem Inhalt regelbar ist (Abb.3).
5. Abänderung des Verfahrens und der Vorrichtungen gemäß Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß bei niedrigen Pumpendrücken der schädliche Raum ganz oder teilweise mit Gas bzw. Luft angefüllt wird und die durch das Hubvolumen gegebene Fördermenge um den veränderlichen, durch das Zusammendrücken des Gaspuffers erzielten Betrag gemindert wird.