DE71342C - Vacuumpumpe mit durch Sperrflüssigkeit abgedichtetem Kolben und Ventilen - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Pumpe, welche zur Herstellung und Erhaltung eines tiefen Vacuums, soweit dies praktisch möglich ist, dienen soll.

Die Neuerung hat den Zweck, eine gewöhnliche Saug- und Hubpumpe derart zu vervollkommnen, dafs dieselbe jederzeit im Stande ist, ein tiefes Vacuum zu erzeugen und zu erhalten.

Im Gegensatz zu anderen Luft- oder Vacuumpumpen, welche diesen Bedingungen entsprechen und welche zur Erreichung dieses Zweckes aus zwei oder mehreren Pumpencylindern oder Kolben bestehen müssen, und welche, so angeordnet sind, dafs der erste Kolben in den zweiten Cylinder, der zweite Kolben in den dritten Cylinder u. s. w. fördert, so dafs auf jeden Kolben bei η fächer Anzahl der Pumpencylinder nur der n^te Theil des Atmosphärendruckes lastet, was ein Eindringen der atmosphärischen Luft durch Undichtheiten der Kolben unter den n^ten Kolben, sowie die Verluste durch schädliche Räume bedeutend vermindert, erhalten die in Fig. 1 und 7 im Längsschnitt dargestellten Pumpen Einrichtungen, welche dieselben nicht nur befähigen, ein tiefes Vacuum herzustellen, sondern dasselbe auch nach Aufserbetriebsetzung der Pumpe durch selbstthätiges Absperren derselben vom evacuirten Raum zu erhalten.

Derartige Pumpen können sowohl als Saug- und Hubpumpe, wie auch als Saug- und Druckpumpe, und zwar einfach- oder doppeltwirkend, ausgeführt werden. Ueber dem Kolben der Pumpe befindet sich zwecks Abdichtung und Schmierung von Kolben und Ventil OeI, von welchem kurz vor Beendigung des Kolbenhubes ein Theil durch den Kanal 1 und durch die mittelst Stellschraube regelbare Oerfhung 2 behufs Ausfüllung des schädlichen Raumes unter den Kolben tritt.

Die während der periodischen Stillstände der Pumpe etwa durch Undichtheiten unter das Saugventil derselben verschlichene Sperrflüssigkeit wird in einem Behälter 3 aufgefangen und aus diesem bei der nächsten Inbetriebsetzung der Luftpumpe durch dieselbe wieder in den über den Kolben befindlichen Theil des Pumpencylinders zurückbefördert. Zu diesem Zwecke ist der Sitz des Saugventils mit einem Stutzen 4 versehen, an dessen unterem Ende sich kerbartige Ausschnitte 5 befinden. Auf diesem Ende des Stutzens 4 bewegt sich ein becherförmiges Ventil 6, dessen innerer Durchmesser gröfser ist als der äufsere des Stutzens 4, so dafs hierdurch ein ringförmiger Raum entsteht, welcher den Gasen und der eingedrungenen Sperrflüssigkeit freien Zutritt zur Unterkante des Stutzens 4 gestattet.

Beim Aufgang des Kolbens und während das Gefäfs 3 mit Sperrflüssigkeit gefüllt ist, wird das Ventil 6 gegen die Unterkante des Stutzens 4 geprefst, so dafs die verschlichene Sperrflüssigkeit nur durch die kerbartigen Ausschnitte in den Stutzen 4 und aus diesem über den Kolben gelangen kann. Da das Ventil 6 sich im tiefsten Punkt des Behälters 3 befindet, so wird fast sämmtliche Sperrflüssigkeit aus diesem entfernt werden.

Ist nun die Sperrflüssigkeit so weit entfernt, dafs Luft durch die kerbartigen Einschnitte 5 des Stutzens 4 in diesen gelangt, so wird das Ventil 6 sich nach unten bewegen, die noch

unter ihm befindliche Sperrflüssigkeit verdrängend in sich aufnehmen und hierdurch die kerbartigen Ausschnitte 5 von neuem schliefsen, was beim nächsten Kolbenaufgang wiederum ein Anpressen des Ventils 6 an der Unterkante des Stutzens 4 und Leerpumpen des ersteren zur Folge hat. Nachdem dies geschehen, wird Luft durch die Oeffnungen 5 in den Stutzen eintreten und das Ventil 6 sich nach unten bewegen und dieses Mal den vollen Querschnitt für die vom Absorber A kommenden Gase und Dämpfe freigeben.

Demnach ist die Pumpe, selbst wenn sämmtliches OeI nach dem Behälter 3 verschlichen sein sollte, jederzeit ohne Weiteres betriebsfähig und im Stande, ein tiefes Vacuum zu erzeugen. Nachdem das gewünschte tiefe Vacuum erzeugt und die Pumpe aufser Betrieb gesetzt ist, handelt es sich darum, dasselbe auch längere Zeit zu erhalten. Dieses ist jedoch mit einer gewöhnlichen eincylindrigen Pumpe, selbst wenn sie mit-Oelabdichtung arbeitet, wegen der fortschreitenden Abnutzung und der dadurch entstehenden Undichtheiten auf die Dauer nicht zu erreichen. Aus diesem Grunde erhält die vorliegende Pumpe Einrichtungen, welche nach erfolgter Herstellung des Vacuums und nachdem sie aufser Betrieb gesetzt ist, dieselbe von dem luftverdünnten Raum selbstthätig absperren.

Fig. 2, 3 und 4 stellen diese Einrichtungen für Pumpen mit Hebelbetrieb, Handkurbelbetrieb und Transmissions- bezw. unmittelbaren Motorenbetrieb dar.

Bei allen drei Antriebsarten wird das Ein- und Ausschalten der Luftpumpe durch einen mit dem Bewegungsmechanismus derselben in Verbindung stehenden Hahn, einem Ventil oder einem Schieber u. s. w. in der Weise bewirkt, dafs bei Inbetriebsetzung der Pumpe die betreffende Hahn-, Ventil- u. s w. Anordnung selbstthätig geöffnet und nach Aufserbetriebsetzung selbstthätig geschlossen wird.

Bei Fig. 2 wird das Ein- und Ausschalten der Luftpumpe durch Aufstecken und Abnehmen eines Hebels 6^a bewirkt. Fig. 5 und 5 a zeigen diese Einrichtung in gröfserem Maisstabe. Der Pumpenhebel ist in diesem Falle getheilt und bewegt sich der der Drehachse zunächst liegende Theil 7 desselben derart zwischen zwei Segmenten 8, dafs ein vollständiges Aufstecken des Hebels 6^a auf 7 nur dann durch eine Aussparung 9 in den Segmenten hierdurch erfolgen kann, wenn der Kolben sich in seiner obersten Stellung befindet. Beim Aufstecken des Hebels 6^a- auf 7 wird ein Schieber ι ο mit Horn 11, welche durch Feder 12 nach auswärts gezogen werden, heruntergedrückt und somit das Horn 11 aus dem keilförmigen Einschnitt 13 des Hebels 14, welcher durch Zugstange mit Hahn, Schieber, Ventil ι 5 verbunden ist, entfernt. Der Pumpenhebel 6 ^a, 7 kann nun frei bewegt werden, und der Hebel 14 des Hahnes, welcher geöffnet ist, bleibt in seiner Ruhelage.
. Ist nun das gewünschte Vacuum erreicht, so wird der Hebel 6^a aus der Aussparung 9 hindurch vom Hebel 7 abgezogen, worauf der Schieber 10 mit Horn 11 angezogen und letzteres durch Einschnitt 13 wieder mit Hebel 14 in Verbindung gebracht wird. Der auf dem Pumpenkolben lastende Druck der äufseren Atmosphäre wird denselben nach abwärts bewegen, die Hebel 14 und 7 mitnehmen und auf diese Weise den Hahn 15 schliefsen. Statt den Hebel 6^a ganz abzunehmen, kann derselbe auch, wie Fig. 5 zeigt, in loser Verbindungmit 7 bleiben, so dafs derselbe nur so weit vom letzteren abgezogen wird, dafs er aufserhalb des Radius der Segmente 8 gelangt. Während des Pumpens wird der Hebel 6^a durch Bajonnetverschlufs auf dem Hebel 7 festgehalten.

Fig. 3 stellt eine Luftpumpe mit Handkurbelbetrieb und Schwungrad dar, bei welcher das Ein- und Ausschalten derselben bezw. die Bewegung des Hahnes 15 durch die Kurbel stattfindet. Zu diesem Zwecke ist der Kurbelarm doppelarmig und drehbar in eine Aussparung eines Schwungradarmes gelegt. Der eine Arm steht in bekannter Weise mit einer auf der Schwungradachse verschiebbaren Hülse 16 in Verbindung, während der andere Arm durch eine in Fig. 6 und 6 a dargestellte Verriegelung in feste Verbindung gebracht werden kann. Diese Verriegelung besteht aus einem mit der Handhabe 18 der Kurbel durch einen Drehbolzen in Verbindung stehenden Winkelhebel 17, dessen kurzer gabelförmiger Schenkel von einem klammerförmigen Zwischenstück 28 umfafst wird. Dieses letztere wiederum findet ein Widerlager an einem cylinderförmigen Körper, welcher in eine entsprechende Bohrung des Kurbelarmes eingelassen ist und aus dieser durch eine Feder nach aufsen gedrückt wird. Durch Andrücken des langen Schenkels des Winkelhebels 17 an die Handhabe 18 wird der Körper 29 mit der Klammer 28 in die Bohrung 30 hineingedrückt und ein durch Feder belasteter Bolzen 31 in eine entsprechende Vertiefung des Schwungrades geschoben, wodurch letzteres mit der Kurbel fest verbunden wird. Durch Freilassen der Kurbelhandhabe wird die Feder den Körper 29 mit dem Zwischenstück 28 und Winkelhebel 17 aus der Bohrung verschieben und dadurch dem Bolzen 31 ein Zurücktreten aus der Vertiefung des Schwungrades gestatten und die Verbindung zwischen dem einen Kurbelarm und dem Schwungrad lösen.

Die beschriebene Vorrichtung gestattet selbst im geschlossenen Zustande ein Drehen der Handhabe um ihre Achse.

Während des Stillstandes der Luftpumpe befindet sich die Kurbel in der punktirten Lage Fig. 3 und der Hahn 15 ist geschlossen. Bei Inbetriebsetzung der Pumpe wird zunächst die Kurbel in die normale Lage gebracht und durch Andrücken des Winkelhebels 17 an die Handhabe 18 mit dem Schwungrad verbunden. Durch diese Bewegung des Kurbelarmes wird aber zu gleicher Zeit die Hülse 16 und der mit ihr in Verbindung stehende Winkelhebel 19 und Hahn 15 bewegt und hierdurch letzterer geöffnet.

Die Absperrung der Pumpe bezw. das Schliefsen des Hahnes erfolgt einfach durch Loslassen bezw. Entfernen der Hände von der Kurbel, indem alsdann die Verriegelung sich selbstthätig löst und die am Hebel 19 angreifende Feder diesen selbst und die Hülse mit Kurbel nach der im früheren Sinne entgegengesetzten Richtung bewegt.

Das Oeffnen und Schliefsen des Hahnes kann aufserdem durch Aufstecken und Abnehmen einer gewöhnlichen Handkurbel erfolgen, und zwar derart, dafs sich die Nabe derselben gegen einen durch die Nabe des Schwungrades geführten Bolzen, welcher mit der Hülse 16 in Verbindung ist, legt und so die Verschiebung derselben bewirkt.

Fig. 4 stellt den Transmissionsantrieb für eine Vacuumpumpe dar. Die Bewegung des Hahnes, Schiebers u. s. w. erfolgt auch hier selbstthätig, und zwar durch die Bewegung eines Schraubenganges 20. Die Stirnfläche dieses Schraubenganges bewegt sich auf einem Stift 21, welcher mit einer auf der Achse nicht drehbaren, wohl aber verschiebbaren Hülse 22 in Verbindung steht. Der Schraubengang ist einerseits mit der Antriebsseheibe 23 fest, andererseits mit der Achse durch Einschaltung einer Spiralfeder 26 verbunden. Aufserdem befinden sich sowohl an der Hülse des Schraubenganges 20, wie an der verschiebbaren Hülse 22 Mitnehmer 24 und 25, welche in Eingriff kommen, nachdem die Antriebsscheibe mit Schraubengang unter Spannung der Spiralfeder 26 sich einmal leer um die Achse gedreht hat. Durch diese Umdrehung wird die Hülse 22 und die Ganghöhe verschoben und durch Vermittelung des Hebels 19 der Hahn 15 geöffnet.

Bei Aufserbetriebsetzung der Pumpe durch Ausrückung der Transmission wird die Pumpe sofort stehen bleiben, während die Antriebsscheibe infolge der gespannten Spiralfeder 26 sich einmal um ihre Achse in entgegengesetzter Richtung bewegen wird. Hierdurch wird die durch Feder 27 mit dem Stift 21 auf die Stirnfläche des Schraubenganges geprefste Hülse 22 sich nach im früheren Sinne entgegengesetzer Richtung bewegen und durch Vermittelung von Hebel 19 den Hahn 1 5 schliefsen.

Der Schraubengang 20 kann auch mit der Nabe einer gewöhnlichen Handkurbel in Verbindung gebracht und dieselbe mit einer Spiralfeder auf der Achse befestigt werden, worauf dann nach einer leeren Umdrehung der Kurbel die Achse mitgenommen, die Hülse verschoben und der Hahn 1 5 geöffnet wird. Das Schliefsen des Hahnes erfolgt durch das Freilassen der Kurbel selbstthätig, indem die Kurbel eine Umdrehung nach entgegengesetzter Richtung macht.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Eine einfach- oder doppeltwirkende Vacuumpumpe mit durch Sperrflüssigkeit abgedichtetem Kolben und Ventilen, dadurch gekennzeichnet, dafs das an seinem unteren Ende mit Einkerbungen und einem übergeschobenen Becherventil versehene Saugrohr an der tiefsten Stelle eines Oelsammelbehälters eintaucht, zum Zweck, das durch das Saugventil verstrichene OeI bei angehobenem Becherventil durch die Einkerbungen einzusaugen, dagegen für das Ansaugen der Dämpfe den vollen Querschnitt frei zu haben, wobei die Antriebsvorrichtung der Pumpe so eingerichtet ist, dafs das zwischen Pumpe und dem zu evacuirenden Raum eingeschaltete Abschlufsorgan durch dieselbe beim In- oder Aufserbetriebsetzen geöffnet bezw. geschlossen wird.
2. 2. Eine Ausführungsform der unter 1. genannten Antriebsvorrichtung, welche gleichzeitig das Oeffnen und Schliefsen des Abschlufsorgans zwischen Pumpe und dem zu evacuirenden Raum besorgt, dadurch gekennzeichnet, dafs

   a) für Handbetrieb mit Hebel der Handhebel (6^a) auf den Vacuumpumpenhebel (7) nur dann vollständig aufgesteckt werden kann, wenn das Abschlufsorgan geöffnet ist und nunmehr durch das vollständige Aufstecken der Handhabe die Verbindung des Pumpengestänges mit dem Bewegungsgestänge des Abschlufsorgans unterbrochen wird, wobei beim Abnehmen bezw. nur theilweisen Hervorziehen des Handhebels diese Verbindung wieder hergestellt und durch den Atmosphärendruck auf den Kolben der Vacuumpumpe vermittelst des Gestänges des Abschlufsorgans letzteres selbstthätig geschlossen wird (Fig. 2 und 5), oder

   b) für Handbetrieb mit Schwungrad und Handkurbel entweder durch Aufstecken einer Handkurbel oder durch Drehung einer doppelarmigen Kurbel um ihren

   in einem Arm des Schwungrades gelagerten Drehzapfen behufs betriebsfähiger Einstellung der Kurbel eine mit dem Bewegungsgestänge des Abschlufsorgans in Verbindung stehende Hülse (16) verschoben, hierdurch das Abschlufsorgan geöffnet und durch diese Einstellung der Kurbel in die Normalstellung gleichzeitig mittelst Anziehens eines drehbaren Winkelhebels (17) an die Handkurbel durch eine unter Federdruck stehende Verriegelung die Verbindung der Kurbel mit der Schwungradachse. bezw. mit dem Schwungrad hergestellt wird, während durch Loslassen des Winkelhebels (17) die Verriegelung durch Federdruck gelöst und durch die auf das Bewegungsgestänge (19) des Abschlufsorgans einwirkende Feder das Abschlufsorgan selbstthätig geschlossen wird (Fig. 3 und 6), oder

   c) ein mit einer Antriebsscheibe oder mit der Welle eines direct gekuppelten Motors bezw. auch mit der Nabe einer Handkurbel vermittelst einer Spiralfeder (26) fest verbundener Schraubengang (20) mit Mitnehmer (2 5), nachdem die Antriebsscheibe oder Welle bezw. Kurbel unter Spannung der Spiralfeder sich einmal leer um die Achse gedreht hat, eine verschiebbare mit Mitnehmer (24) versehene Hülse (22) um die Schraubenganghöhe verschiebt und durch das Bewegungsgestänge (19) das Abschlufsorgan öffnet, während bei Ausrückung der Transmission oder des Motors (bezw. Freigeben der Kurbel) durch die gespannte Spiralfeder (26) die Antriebsscheibe oder Welle bezw. Kurbel in entgegengesetzter Richtung gedreht und hierdurch das Abschlufsorgan selbstthätig abgeschlossen wird (Fig. 4).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.