DE723462C

DE723462C - Piston pump

Info

Publication number: DE723462C
Application number: DEK161490D
Authority: DE
Inventors: Hans Peters; Friedrich Sindram
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1941-06-26
Filing date: 1941-06-26
Publication date: 1942-08-05

Description

Kolbenpumpe Die Erfindung bezieht sich auf Kolbenpumpen, bei denen die Saugventile während des jeweiligen Saughubes unter der Wirkung des Druckwassers gegen die Wirkung ihrer Schließfedern offengehalten werden.Piston pump The invention relates to piston pumps in which the suction valves during the respective suction stroke under the action of the pressurized water be kept open against the action of their closing springs.

Es ist bei Kolbenpumpen bereits, bekannt, 'den während des Druckhubes im Druckraum des Pumpenzylinders herrschenden Druck dazu zu benutzen, die Saugventile zu öffnen und offenzuhalten.It is already "known" for piston pumps during the pressure stroke the pressure prevailing in the pressure chamber of the pump cylinder to use the suction valves to open and to keep open.

Bei dieser bekannten Einrichtung führen von der Laufbüchse des Pumpenzylinders ausgehende Kanäle derart zu den Saugventilen, daß das im Pumpendruckraum befindliche Druckwasser durch jeweils einen dieser Kanäle zum jeweils offenzuhaltenden Saugventil hingeleitet wird, in einen innrer diesem angeordneten Ringkanal tritt und durch eine über den Umfang dieses Ringkanals verteilte Anzahl düsenartiger Bohrungen, den Rand des Saugventils im Sinne des öffnens desselben beaufschlagt.In this known device lead from the liner of the pump cylinder outgoing channels in such a way to the suction valves that the one located in the pump pressure chamber Pressurized water through one of these channels to the suction valve to be kept open is directed, enters an inner ring channel arranged in this and passes through a number of nozzle-like bores distributed over the circumference of this ring channel, applied to the edge of the suction valve in the sense of opening the same.

Diese bekannte Einrichtung läßt nicht erkennen, ob der Forderung Rechnung getragen ist, daß es zwecks Erreichens rechtzeitigen Schließens des jeweils offenen Saugventils notwendig ist, .den auf Öffnen des S:augvenfils wirkenden Druck rechtzeitig, d. h. unmittelbax vor Beendigung des Saughubes, zu beseitigen und zu diesem Zweck die Mündung des dem Saugventil Druckwasser zuführenden Kanals in der Kolbenlaufbüchse des Pumpenzylinders so ,anzuordnen, daß die bei Beginn des Saughubes auf der Druckseite vor dem Piunpenkolben befindliche Mündung der Steuerleitung bei Beendigung des Saughubes so vom Kolben überschliffen wird, daß sie, unmittelbar bevor der Kolben seinenHubwechselpunkt erreicht, sich auf dessen gegenüberliegender Seite, also auf der Saugseite des Pumpenkolbens, befindet, so daß der in der genannten Leitung herrschende Druck in diesem Augenblick nicht mehr vorhanden ist.This known device does not reveal whether the claim is accounted for is worn that it is in order to achieve timely closing of each open Suction valve is necessary, .the pressure acting on opening of the S: augvenfils in good time, d. H. immediately before the end of the suction stroke and for this purpose the opening of the channel in the piston liner that supplies pressurized water to the suction valve of the pump cylinder so that the at the beginning of the suction stroke on the pressure side The opening of the control line in front of the pin piston at the end of the suction stroke is ground by the piston in such a way that it immediately before the piston reaches its stroke change point reached, on the opposite side, i.e. on the suction side of the pump piston, is located, so that the pressure prevailing in the said line at that moment no longer exists.

Darüber hinaus ist die bekannte Einrichtung insofern unwirtschaftlich, als das zum Öffnen und Offenhalten der Saugventile dienende, dem Pumpendruckraum entnommene Druckwasser durch eine größere Anzahl düsenartiger Öffnungen, also in immerhin beachtlicher Menge, in den Saugraum gespritzt wird, daher nochmals den Saugweg durchlaufen muß, wodurch bei jedem Hub ein Verlust an Druckwasser und damit eine Verringerung der Förderleistung der Pumpe eintritt.In addition, the known device is uneconomical in that than that used to open and keep open the suction valves, the pump pressure chamber withdrawn pressurized water by a larger number nozzle-like openings, So, after all, in a considerable amount, is injected into the suction chamber, so again must go through the suction path, whereby with each stroke a loss of pressure water and so that a reduction in the delivery rate of the pump occurs.

Die vom gleichen grundsätzlichen Gedanken der Steuerung der Saugventile Gebrauch machende Pumpe nach der Erfindung ist von den erwähnten Unzulänglichkeiten frei.The same basic idea of controlling the suction valves Making use of the pump according to the invention suffers from the aforementioned shortcomings free.

Die Vervollkommnung, die sie gegenüber der bekannten Anordnung aufweist, wird durch die gleichzeitige gemeinsame Anwendung zweier an sich verschiedener Mittel erreicht: a) Der im rechten Augenblick erfolgende Schluß des jeweils zwangsweise geöffneten Saugventils wird dadurch erreicht, daß die Mündung derjenigen Kanäle oder Steuerleitungen, durch welche ,jeweils einem der Saugventile das dieses Ventil öffnende und offenhaltende Druckmittel zugeführt wird, im Verhältnis zu der Hubbahn des die betreffende Steuerkanalmündung überwachenden Kolbens so angeordnet ist, daß die Mündung bei der Annäherung des Kolbens an den ihr zunächst liegenden Hubwechselpunkt vom Kolben überschliffen wird, so daß sie im Augenblick, in dem der Kolben diesen Hubwechselpunkt erreicht, sich bereits .jenseits des Kolbens be-"findet und damit unter veränderte Druckverhältnisse gelangt, was zur Schließung des Ventils lediglich unter dem Einfluß seiner Schließfeder führt, bevor der Kolben seine Rückbewegung begonnen und in dem in Rede stehenden Raum einen geänderten Druckzustand herbeigeführt hat.The perfection that it shows compared to the known arrangement, is achieved through the simultaneous use of two different means achieved: a) The at the right moment taking place of the compulsory in each case opened suction valve is achieved in that the mouth of those channels or control lines through which, each one of the suction valves this valve opening and holding open pressure medium is supplied, in relation to the lifting path of the piston monitoring the control duct opening in question is arranged in such a way that that the mouth as the piston approaches the stroke change point located next to it from the piston is ground so that at the moment the piston this The stroke change point has been reached, is already on the other side of the piston and thus comes under changed pressure conditions, which only closes the valve under the influence of its closing spring, before the piston makes its return movement started and brought about a changed pressure state in the room in question Has.

Da die Saugventile unter dem Einfluß des I die Kraft ihrer Schließfedern überwindenden Druckwassers geöffnet werden, so können deren Schließfedern so kräftig ausgeführt werden, daß bei Nachlassen des öffnu:ngsdruckes sofortiges Schließen der Saugventile erfolgt, was den Verlust von Wasser bei Beginn der Kolbenrückbewegung über die Saugventile ausschließt und dem Leistungsgrad der Pumpe zugute kommt.Since the suction valves under the influence of the I the force of their closing springs overcoming pressurized water are opened, so their closing springs can be so powerful be carried out so that when the opening pressure is released, it closes immediately the suction valves takes place, causing the loss of water at the beginning of the piston return movement excludes via the suction valves and benefits the efficiency of the pump.

b) Das zur Öffnung und zum Offenhalten der Saugventile dienende Druckmittel wird nicht, wie bei der bekannten Anordnung, gegen den Ventilteller oder die Ventilplatten der Saugventile gespritzt, sondern @es wird zur Beaulschlagung je eines auf die Saugventile im Sinne des öffnens derselben wirkenden, mit einer Rückführungsfeder versehenen Kolbens benutzt, kann also nicht, wenn Druckwasser aus dem Pumpendruckraum zu diesem Zweck verwendet wird, zum größten Teil wieder in den Saugraum gelangen, um von neuem dem Förderungsvorgang unterworfen zu werden. Bei den Pumpen, bei denen der Pumpenkolben durch Dampfkolben einer gleichachsig mit dem Pumpenzylinder angeordneten schwungrad- und gestängelosen Kolbenkraftmaschin.e angetrieben wird, wie sie bei Dampflokomotiven fast ausschließlich, bei Dampfschiffen und ortsfesten Dampfkraftanlagen in immer steigendem Maße zur Anwendung gelangen, kann die Druckwasserzuführung zu den Saugventilen durch Steuerventile überwacht werden, die durch den einem Arbeitszylinder der die Pumpe antreibenden Kolbenkraftmaschine entnommenen, Dampf betätigt werden.b) The pressure medium used to open the suction valves and keep them open is not, as in the known arrangement, against the valve head or the valve plates the suction valves are injected, but one is applied to each of the Suction valves in the sense of opening the same acting, with a return spring equipped piston is used, so can not if pressurized water from the pump pressure chamber is used for this purpose, for the most part get back into the suction chamber, in order to be subjected to the promotion process again. With the pumps, with them the pump piston by a steam piston arranged coaxially with the pump cylinder Piston power machines without flywheels and rods are driven, as is the case with Steam locomotives almost exclusively on steam ships and stationary steam power plants increasingly used, the pressurized water supply to the suction valves are monitored by control valves, which are controlled by the one working cylinder taken from the piston engine driving the pump, steam can be actuated.

Zweckmäßig wird man hierzu den dem Pumpenzylinder unmittelbar benachbarten Dampfzylinder benutzen.For this purpose, it is expedient to use the one immediately adjacent to the pump cylinder Use steam cylinder.

Auf der Zeichnung veranschaulicht Abb. i den senkrechten Längsschnitt durch _findun,g ein Ausführungsbeispiel ausgeführten Kolbenpumpe, einer gemäß zu der deren Er-Antrieb in bekannter Weise eine schwungradlose Verbundkolbenkraftmaschine dient. Bei dieser Ausführung wird in bekannter Weise das im jeweiligen Druckraum des Pumpen- -zylinders befindliche Druckwasser zum öffnen und Offenhalten der Saugventile herangezogen.In the drawing, Fig. I illustrates the vertical longitudinal section by _findun, g an embodiment executed piston pump, according to FIG the Er drive in a known manner a flywheelless composite piston engine serves. In this embodiment, this is done in a known manner in the respective pressure chamber of the pump cylinder located pressurized water to open and keep open the suction valves used.

Abb.2 veranschaulicht ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem die Saugventile ebenfalls durch Druckwasserbeaufschlagung geöffnet werden, wobei der Zufluß des Druckwassers zu den die Saugventile betätigenden Kolben durch besondere Ventile überwacht wird, die durch einerseits federbelastete, anderseits durch Dampf beaufschlagte Membranen gesteuert werden.Fig.2 illustrates another embodiment in which the Suction valves can also be opened by the application of pressurized water, the Flow of pressurized water to the pistons that actuate the suction valves through special Valves is monitored, on the one hand by spring-loaded, on the other hand by steam acted upon membranes are controlled.

Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. i sind die von Schließfedern beeinflußten Saugventile e und f im Bereich von Stoßstangen angeordnet, die durch Kolben c und d betätigtwerden, die ihrerseits ebenfalls unter der Wirkung von Rückdruckfedern stehen und sich in zylindrischen Gehäusen befinden, die am Saugventilgehäuse des Pumpenzylinders angebracht sind. Steuerleitungen a und b führen von der Kolbenlaufbüchse des Pumpenzylinders zu den die Kolben c und d umschließenden Gehäusen. Die in der Kolbenlaufbüchse des Pumpenzylinders liegenden Mündungen der Steuerleitungen a und b sind so angeordnet, daß sie von dem sich ihnen nähernden Pumpenkolben k bei seiner Annäherung an den Hubwechselpunkt überschliffen werden und sich bei Beendigung des Kolbenhubes auf dessen gegenüberliegender Seite befinden, so daß im Augenblick des Hubwechsels das in den Steuerleitungen befindliche Wasser druckfrei ist und die Saugventile sich im selben Augenblick unter der Wirkung ihrer entsprechend kräftigen Schließfedern schließen können. Das in den Steuerleitungen befindliche, durch die Kolben c bzw. d und deren Rückdruckfedern zurückzudrückende Wasser wirkt auf die Schließbewegung der Saugventile dämpfend, so daß zu hartes Zuschlagen der Ventile nicht zu befürchten ist, anderseits aber ein ver-,spätetes Schließen der Ventile infolge entsprechender Ausbildung ihrer Schließfedern nicht eintreten kann. Um das rechtzeitige. ;Schließen der Saugventile unter allen Umständen zu sichern, können die gestrichelt gezeichneten Kanäle i und -1 angeordnet werden, durch welche beim Hubwechsel die Kolben c und d beiderseits mit Druckwasser beauf-,schlagt werden.In the embodiment according to Fig. I, the suction valves e and f, which are influenced by closing springs, are arranged in the area of push rods, which are actuated by pistons c and d, which in turn are also under the action of back pressure springs and are located in cylindrical housings that are attached to the suction valve housing of the pump cylinder are appropriate. Control lines a and b lead from the piston liner of the pump cylinder to the housings surrounding pistons c and d. The openings of the control lines a and b located in the piston liner of the pump cylinder are arranged in such a way that they are ground by the approaching pump piston k as it approaches the stroke change point and are located on the opposite side when the piston stroke ends, so that at the moment of the stroke change, the water in the control lines is pressure-free and the suction valves can close at the same moment under the action of their correspondingly strong closing springs. The water in the control lines, to be pushed back by pistons c or d and their back pressure springs, has a dampening effect on the closing movement of the suction valves, so that too hard slamming of the valves is not to be feared, but on the other hand, a delayed closing of the valves as a result of this Training of their closing springs cannot occur. To the timely. To secure the closing of the suction valves under all circumstances, the dashed lines i and -1 can be arranged, through which the pistons c and d are acted upon with pressurized water on both sides when the stroke is changed.

Das in Abb. t dargestellte Ausführungsbeispiel einer Pumpe nach der Erfindung bietet eine gewisse bauliche Schwierigkeit insofern, als die Steuerleitungen a und b sowohl die Wandung des die Saugventile @enthaltenden Raumes als auch die Wandung des Pumpenzylindergehäuses und schließlich auch noch die Wandung der Kolbenlaufbüchse durchdringen.The embodiment shown in Fig. T of a pump according to the Invention offers a certain structural difficulty insofar as the control lines a and b both the wall of the space containing the suction valves and the Wall of the pump cylinder housing and finally also the wall of the piston liner penetrate.

Es dürfte schwierig sein, sowohl in bezug auf die axiale Lage der genannten Wandungen zueinander als auch in bezug auf deren radiale Lage stets eine Sachlage herbeizuführen, bei der die Steuerleitungen spannungslos durch die genannten Teile hindurchzuführen sind, dies um so mehr, als die genannten Teile keinen einheitlichen Gußkörper bilden, sondern wenigstens die Kolhenlaufbüchse bei der praktischen. Ausführung einen Bauteil für :sich darstellt, der von unten her in das Zylindergehäuse eingesetzt wird.It would be difficult, both in terms of the axial position of the named walls to each other as well as in relation to their radial position always one Bringing about a situation in which the control lines are de-energized by the named Parts are to be passed through, all the more so as the parts mentioned are not uniform Form cast body, but at least the Kolhenlaufbüchse in the practical. execution a component for: represents itself, which is inserted into the cylinder housing from below will.

Aus diesem Grunde ist die Ausführung nach Abb. a vorzuziehen, bei welcher das die Saugventile öffnende Druckwasser dem während des Arbeitens der Pumpe ständig unter Druck stehenden Druckventilraum durch die Leitung m entnommen wird und die Zuführung desselben zu dem jeweils entsprechend zu betätigenden Saugventil bzw. dessen öffnungskolben über je ein besonderes Rohr-Istück erfolgt, das durch je ein besonderes Ventil n bzw. o überwacht wird. Die Ventile ia und o stehen unter dem Enfluß von Öffnungsfedern, die auf eine Membran wirken, die über Steuerleitungenttl bzw. b1 durch Dampf aus einem der Antriebszylinder oder -der die Pumpe antreibenden Kolbjenkraftmaschine beaufschlagt werden. Dampfbeauf-Schlagung veranlaßt Schließen der Ventilen oder o. Entlastung der Membran führt zum Öffnen des betreffenden Ventils, also zur Beaufschlagung jeweils des einen der KoPoieri c oder d mit Druckwasser.For this reason, the design according to Fig. A is preferable for which the pressurized water that opens the suction valves to while the pump is working constantly pressurized pressure valve chamber is removed through line m and the supply of the same to the respective suction valve to be actuated or its opening piston takes place via a special pipe I-piece that passes through a special valve n or o is monitored. The valves ia and o are below the influx of opening springs, which act on a membrane, which via control line enttl or b1 by steam from one of the drive cylinders or the one driving the pump Kolbjenkraftmaschine be acted upon. The application of steam causes closing the valves or o. relief of the membrane leads to the opening of the valve concerned, that is, to apply pressurized water to one of the KoPoieri c or d.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Piston pump with a device for opening and keeping open the suction valves under pressure medium action, the pressure medium control lines being monitored by the pump piston or by a working piston of the piston engine driving the pump and the suction valves are operated by water pressure in the sense of opening, characterized in that the suction valves with the Exposed to water pressure,. are provided with pistons loaded with back pressure springs and the openings of the pressure medium control lines (a, b, fig. i; a1, bi, fig.a) for the control medium causing the opening of the suction valves in the spaces from which the controlling pressure medium is taken in proportion to the path of movement of the controlling piston are arranged so that when the controlling piston approaches, they are smoothed over by its stroke change pumkt, and when the stroke ends, they are on the opposite, relieved side of this piston.

2. Piston pump according to claim i with drive by a piston steam engine, characterized in that the cylinder spaces for the loading pistons (c, d) of the suction valves (e, f) via its line (m) hu .den with the pump running constantly with 'pressurized water filled pressure valve chamber are connected and special control valves (n,, o) monitor the supply and blocking of the pressurized water supply to the suction valves, which in turn execute their opening and closing movements under the steam from the working cylinder of the piston steam engine (Section z). .