DE852658C - Adjustable pump unit - Google Patents

Adjustable pump unit

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DE852658C
DE852658C DESCH578A DESC000578A DE852658C DE 852658 C DE852658 C DE 852658C DE SCH578 A DESCH578 A DE SCH578A DE SC000578 A DESC000578 A DE SC000578A DE 852658 C DE852658 C DE 852658C
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DE
Germany
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pumps
piston
pump unit
pump
pressure chamber
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DESCH578A
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German (de)
Inventor
Rudolf Amsler
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Schweizerische Industrie Gesellschaft
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Schweizerische Industrie Gesellschaft
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/10Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
    • F04C14/12Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using sliding valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/06Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations specially adapted for stopping, starting, idling or no-load operation
    • F04C14/065Capacity control using a multiplicity of units or pumping capacities, e.g. multiple chambers, individually switchable or controllable

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Description

Regulierbares Pumpenaggregat Die Erfindung betrifft ein Pumpenaggregat für die Förderung von Flüssigkeiten, dessen Fördermenge zwischen o und einer maximalen Fördermenge eingestellt werden kann.Adjustable pump unit The invention relates to a pump unit for the pumping of liquids, the pumping rate of which is between o and a maximum Delivery rate can be adjusted.

Für diverse Zwecke werden heute Pumpen benötigt, deren Fördermenge innerhalb bestimmter Grenzen bei unveränderlicher Antriebsdrehzahl variiert werden muß, unter genauer Einhaltung eines bestimmten Förderdrucks.Pumps and their delivery rate are required for various purposes today can be varied within certain limits with an unchanging drive speed must, while strictly adhering to a certain delivery pressure.

Hierfür kommen nur Verdrängerpumpen in Frage, da obige Bedingungen mit Kreiselpumpen nicht eingehalten werden können. Bei den großen Regulierbereichen, wie sie vielfach erforderlich sind, sind die bekannten normalen Verdrängerpumpen unwirtschaftlich, da ihr Wirkungsgrad mit abnehmender Fördermenge stark abnimmt. Der Erfindungsgegenstand läßt sich so ausführen, daß die Fördermenge innerhalb dem gewünschten Bereich stufenweise oder stetig reguliert werden kann, ohne daß hierdurch Änderungen des Förderdrucks hervorgerufen würden und ohne daß hierzu eine .Verstellung der Antriebsdrehzahl notwendig wäre. Dabei kann das Pumpenaggregat so ausgeführt sein, daß ein Wirkungsgrad fast über den ganzen Regulierbereich sozusagen konstant bleibt und ein wesentlicher Abfall erst bei 'kleinsten Fördermengen stattfindet.Only positive displacement pumps can be used for this because of the above conditions cannot be maintained with centrifugal pumps. In the large regulation areas, as they are often required, the well-known normal positive displacement pumps uneconomical, since their efficiency decreases sharply with decreasing delivery rate. The subject of the invention can be carried out so that the flow rate within the desired range can be regulated gradually or continuously without this Changes in the delivery pressure would be caused and without this a .Verstellung the drive speed would be necessary. The pump unit can be designed in this way be that an efficiency is almost constant, so to speak, over the entire regulation range remains and a substantial waste only takes place with the smallest delivery quantities.

Erfindungsgemäß besitzt das Pumpenaggregat eine Reihe parallel geschalteter, in einen gemeinsamen Druckraum fördernder Verdrängerpumpen, z. B. Schraubenpumpen od. dgl., und weist eine Steuereinrichtung auf, mit welcher je nach der zu fördernden Flüssigkeitsmenge eine kleinere oder größere Anzahl' von Pumpen mit einem gemeinsamen Druckraum in Verbindung gebracht, bei den restlichen Pumpen aber direkte Verbindung zwischen Druck- und Saugseite hergestellt werden kann.According to the invention, the pump unit has a number of parallel-connected, positive displacement pumps conveying into a common pressure chamber, e.g. B. Screw Pumps Od. Like., And has a control device with which, depending on the to be pumped amount of liquid a smaller or larger number of pumps with brought into communication with a common pressure chamber, but with the remaining pumps direct connection between pressure and suction side can be established.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in zwei beispielsweisen Ausführungsformen schematisch veranschaulicht.In the drawing, the subject matter of the invention is shown in two examples Embodiments illustrated schematically.

Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch ein Pumpenaggregat; Fig. 2 zeigt einen Schnitt entsprechend A-A in Fig. i durch den Druckraum des Aggregats; Fig. 3 zeigt eine Ansicht in Pfeilrichtung P; Fig. 4 zeigt einen Schnitt entsprechend B-B in Fig. i durch die Saugseite des Aggregats; Fig. 5 und 6 zeigen eine Abwicklung der Mantelfläche des Steuerkolbens in zwei verschiedenen Stellungen; Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Pumpenaggregats; Fig. 8 zeigt einen Schnitt entsprechend C-C in Fig. 7 durch die Druckseite des. Aggregats; Fig. 9 zeigt eine Abwicklung der Mantelfläche des Steuerkolbens zu Fig.7.Fig. I shows a longitudinal section through a pump unit; Fig. 2 shows a section corresponding to A-A in Figure i through the pressure chamber of the unit; Fig. 3 shows a view in the direction of arrow P; Fig. 4 shows a section accordingly B-B in Fig. I through the suction side of the unit; Figs. 5 and 6 show a development the lateral surface of the control piston in two different positions; Fig. 7 shows a longitudinal section through a second embodiment of the pump unit; Fig. 8 shows a section corresponding to C-C in FIG. 7 through the pressure side of the unit; Fig. 9 shows a development of the lateral surface of the control piston to Fig.7.

Das Gehäuse i besteht aus dem zylindrischen Hohlkörper 2, dem Flansch i und dem Stutzen 4. Der Hohlzylinder 2 ist an seinen beiden Enden abgeschlossen, und zwar eisierseits durch den Dec'ke'l 5, andererseits durch die Absc'hlußwand 6. Der Stutzen 4 steht in Verbindung mit dem Hohlzylinder 2 durch eine Anzahl Schlitze 7. In das Gehäuse i sind fünf Schraubenpumpen 8 bekannter Art parallel zur Gehäuseachse und auf einem Kreis um diese angeordnet. Die: Gehäuse dieser einzelnen Pumpen 8 sind einerseits in den Bohrungen 9 des Flansches 3; andererseits in den Bohrungen io des Deckels 5 eingesetzt. Dgckel' 5 und Flansch 3 sind ihrerseits gegeneinander verspannt. Jede Pumpe 8 steht in Verbindung mit einem zylindrischen Hohlraum i i im Flansch 3 auf ihrer Druckseite und mit dem entsprechenden Hohlraum 12 im Deckel 5 auf ihrer Saugseite.The housing i consists of the cylindrical hollow body 2, the flange i and the nozzle 4. The hollow cylinder 2 is closed at both ends, namely on the ice side through the Dec'ke'l 5, on the other hand through the Abc'hlußwand 6. The nozzle 4 is in communication with the hollow cylinder 2 through a number of slots 7. In the housing i are five screw pumps 8 of a known type parallel to the housing axis and arranged on a circle around them. The: housing of these individual pumps 8 are on the one hand in the bores 9 of the flange 3; on the other hand in the holes io of the cover 5 inserted. Dgckel '5 and flange 3 are in turn against each other tense. Each pump 8 is in communication with a cylindrical cavity i i in the flange 3 on its pressure side and with the corresponding cavity 12 in the cover 5 on their suction side.

Im Hohlzylinder 2 des Gehäuses i ist gemäß Fig. i ein Kolben 13 beweglich angeordnet, welcher 'den Innenraum des Gehäuses i samt Deckel 5 in zwei Hohlräume unterteilt, den Druckraum 14 und den Saugraum 15. Der Druckraum wird von der die Achsen der Pumpen 8 enthaltenden Zylinderfläche umschlossen. Der Steuerkolben 13 sitzt fest auf der Stange 16, welche durch die Bohrung 17 der Abschlußwand 6 herausragt: Die Stange 16 trägt ferner fest mit ihr verbunden einen Ausgleichskolben 18, der im Innern des Gehäuses i einen weiteren Raum, den Ausgleichsraum i9, abgrenzt. Der Steuerkolben 13 ist so gestaltet, daß seine zylindrische Mantelfläche in der Abwicklung (Fig. 5 und 6) als schmaler, treppenförmiger Streifen 2o erscheint, welcher zusammen mit der Innenwand des Gehäuses i den Druckraum 14 gegen den Saugraum 15 abdichtet. Durch entsprechende Einwirkung auf die aus dem Gehäuse i ragende Stange 16 kann diese verstellt und damit die Lage des Steuerkolbens 13 und des Ausgleichskolbens 18 in bezug auf das Gehäuse verändert und in der gewünschten Stellung fixiert werden. Dies geschieht mit Hilfe an sich bekannter Mittel, die daher in der Zeichnung nicht dargestellt worden sind. Die Stange 16 weist eine Querbohrung 21 und eine Längsbohrung 22 auf, die zwischen Saugraum 15 und Ausgleichsraum i9 Verbindung herstellen. In der Wand des Gehäuses i sind Durchbrüche 23 vorgesehen, welche den gemeinsamen Druckraum 14 mit den Druckräumen i i der einzelnen Pumpen 8 verbinden. Die Saugräume 12 der Pumpen 8 stehen auf ähnliche Weise in Verbindung mit dem zentralen Saugraum 15 durch Durchbrüche 24, welche in der Wand des Deckels 5 vorgesehen sind. Der Deckel 5 weist ebenfalls einen Saugstutzen 39 auf, welcher in den Saugraum 15 mündet. Die Antriebswellen 25 zu den einzelnen Pumpen 8 werden durch die Bohrungen 26 des Deckels 5 geführt und tragen an ihrem äußeren Ende je ein Zahnritzel 27. Die Zahnritzel 27, welche auf ihren Wellen 25 verstiftet sind, stehen im Eingriff mit dem Stirnrad 28, dieses Stirnrad ist fest mit der Hauptantriebswelle 29 verbunden, welche in der Verlängerung der Gehäuseachse angeordnet und in der Bohrung 3o des Deckels 5 drehbar gelagert ist. Die Welle 29 wird mit beliebigen Mitteln mit konstanter Drehzahl angetrieben. Druckraum i i und Saugraum 12 der einzelnen Pumpen 8 sind durch einen in ihrem Gehäuse vorgesehenen Kanal 31 miteinander verbunden. In diesem Kanal 31 ist ein federbelastetes, regulierbares Sicherheitsventil 32 üblicher Ausführung eingebaut, das normalerweise den Durchgang sperrt.In the hollow cylinder 2 of the housing i, a piston 13 is movable according to FIG arranged, which 'the interior of the housing i including cover 5 in two cavities divided, the pressure chamber 14 and the suction chamber 15. The pressure chamber is of the Axes of the pumps 8 containing cylindrical surface enclosed. The control piston 13 sits firmly on the rod 16, which protrudes through the hole 17 of the end wall 6: The rod 16 also carries fixedly connected to it a compensating piston 18, the Inside the housing i another space, the compensation space i9, delimits. Of the Control piston 13 is designed so that its cylindrical outer surface in the settlement (Fig. 5 and 6) appears as a narrow, step-shaped strip 2o, which together with the inner wall of the housing i seals the pressure chamber 14 from the suction chamber 15. By corresponding action on the rod 16 protruding from the housing i can this adjusts and thus the position of the control piston 13 and the compensating piston 18 can be changed with respect to the housing and fixed in the desired position. This is done with the help of means known per se, which are therefore not shown in the drawing have been shown. The rod 16 has a transverse bore 21 and a longitudinal bore 22, which establish a connection between suction chamber 15 and compensation chamber i9. In the wall of the housing i openings 23 are provided, which the common pressure space 14 connect to the pressure chambers i i of the individual pumps 8. The suction spaces 12 of the Pumps 8 are in communication with the central suction chamber 15 in a similar manner Openings 24 which are provided in the wall of the cover 5. The cover 5 has also has a suction port 39 which opens into the suction chamber 15. The drive shafts 25 to the individual pumps 8 are guided through the bores 26 of the cover 5 and each have a pinion 27 at their outer end. The pinion 27, which are pinned on their shafts 25, are in engagement with the spur gear 28, this Spur gear is firmly connected to the main drive shaft 29, which is in the extension arranged on the housing axis and rotatably mounted in the bore 3o of the cover 5 is. The shaft 29 is driven by any means at a constant speed. Pressure chamber i i and suction chamber 12 of the individual pumps 8 are in their housing by a provided channel 31 connected to each other. In this channel 31 is a spring-loaded, built-in adjustable safety valve 32 of conventional design, which is normally blocks the passage.

Die Drehbewegung der Welle 29 wird über das Stirnrad 28 und die Ritzel 27 auf die Antriebswellen 25 der einzelnen Pumpen 8 übertragen. Diese saugen die Flüssigkeit aus dem Saugraum 15 über die Durchbrüche 24 und die Hohlräume 12 an und drücken sie in die entsprechenden Druckräume ii. Die Flüssigkeit fließt dann durch die Durchbrüche 23 im Gehäuse i in den gemeinsamen Druckraum 14. Aus dem Druckraum 14 strömt sie dann über die Schlitze 7, den Druckstutzen 4 und eine Druckleitung zur Verbrauchsstelle. In Fig. i ist der Steuerkolben auf maximale Förderung eingestellt. Sämtliche Verbindungskanäle 23 zu den Druckräumen i i der einzelnen Pumpen 8 münden in den zentralen Druckraum 14. In Fig. 5 ist über die Abwicklung der Mantelfläche des Steuerkolbens 13 die Abwicklung des Zylinders 2 entsprechend angedeutet (durch die strichpunktiert eingezeichneten Durchbrüche 23). Sämtliche Durchbrüche 23 liegen unterhalb der Abgrenzung zwischen Druck- und Saugraum. Wenn der Flüssigkeitsbedarf nachläßt, so wird durch entsprechende Einwirkung auf die Stange 16 der Steuerkolben 13 im Zylinder 2 nach links verschoben, beispielsweise bis in die Lage 13". Das Verschieben der Stange 16 und .des Kolbens 13 erfolgt ganz mühelos, da das ganze System, Stange, Steuerkolben, Ausgleichskolben, infolge der Verbindung zwischen Saugraum 15 und Ausgleichsraum i9 vollständig entlastet ist. Bei der Bewegung des Steuerkolbens 13 wird zunächst der 1)11:chl);-ticll 23°- <furch die unterste Steuerkante des Dichtungsstreifens 2o des Steuerkolbens allmählich abgedeckt. Die aus dem Druckraum 11 der betrettenden Pumpe 8 in den gemeinsamen Druckraum 1,5 überströmende Flüssigkeitsmenge wird entsprechend abnehmen. Der restliche Betrag (!er kmistant g@l@liellenen F<irderm°nge dieser Pumpe fließt durch den Kanal 31 nach Öffnung des Sicherheitsventils, infolge Druckanstieg durch die Drosselung hervorgerufen, zurück in den Saugraum 12. Fenn der Dichtungsstreifen 2o den Durchbruch 23a vollständig abgedeckt hat, wird die gesamte Fördermenge der lietrefien(len I'unipe 8 über den Kanal 31 in den Saugraum 12 gefördert. Von dieser Stellung weg ist die unterste Pumpe 8 vollständig ausgeschaltet und die Fördermenge des Aggregats ist bei der vorliegenden Ausführung um 1/5 ihres Maximalwerts gesunken. Bei weiterer Bewegung des Steuerkolbens 13 gibt die innere Steuerkante des 1)icliturlgsstreifens 2o den Durchbruch 23a allmählich wieder frei. Dieser steht nun in Verbindung mit dem Saugrauen 15. Die betreffende Pumpe 8 fördert von nun an direkt in den Saugraum 1.5. Der Leistungsbedarf für den Antrieb dieser Pumpe, die nur noch die ganz geringen Strömuilgswiderstäiide zu überwinden hat, ist nahezu auf den \l'ert o gesunken. Der Abfall des Wirkungsgrads des Aggregats ist also infolge der vorgenorninenen Regulierung unbedeutend. Durch weiteres Verschieben des Steuerkolbens 13 können sukzessiv weitere Pumpen 8 abgeschaltet und mit dem Saugrahm 15 verbunden werden. In der Fig.6 sind in der :1lnvicklung die Verhältnisse dargestellt, die auftreten nach Abschaltung von zwei Pumpen. Die Durchbrüche 23a und 23b stehen in Verbindung finit dem Saugraum 15, während die übrigen Durchbrüche noch in den Druckraum 14 münden. Die Fördermenge beträgt hier noch 3/5 der maximalen lfenge. Der Steuerkolben 13 kann so weit verschoben werden, bis alle Pumpen 8 den Saugraum 1,5 fördern und die Fördermenge des Aggregats somit den "'ert o erreicht hat. Das sukzessive :Abschalten der einzelnen Pumpen 8 und das Verbinden derselben mit dem Saugraum 15 könnte auf beliebige andere Art und Weise geschehen. Bei entsprechender Anordnung-der Durchbrüche und Ausbildung des Kolbens 13 könnte z. B. die Regulierung statt durch eine axiale Verschiebung des Kolbens r`3 durch eine Verdrehung erfolgen.The rotary movement of the shaft 29 is transmitted to the drive shafts 25 of the individual pumps 8 via the spur gear 28 and the pinion 27. These suck in the liquid from the suction chamber 15 via the openings 24 and the cavities 12 and press it into the corresponding pressure chambers ii. The liquid then flows through the openings 23 in the housing i into the common pressure chamber 14. From the pressure chamber 14 it then flows through the slots 7, the pressure port 4 and a pressure line to the point of consumption. In Fig. I the control piston is set to maximum delivery. All connecting channels 23 to the pressure chambers ii of the individual pumps 8 open into the central pressure chamber 14. In FIG. 5, the development of the cylinder 2 is indicated accordingly over the development of the lateral surface of the control piston 13 (by the openings 23 shown in dash-dotted lines). All openings 23 are below the boundary between the pressure and suction space. When the demand for liquid decreases, the control piston 13 in the cylinder 2 is shifted to the left by appropriate action on the rod 16, for example up to position 13 ". The rod 16 and the piston 13 can be shifted very effortlessly because the whole system , Rod, control piston, compensation piston, is completely relieved as a result of the connection between suction chamber 15 and compensation chamber i9. When the control piston 13 is moved, the 1) 11: chl); - ticll 23 ° - <for the lowest control edge of the sealing strip 2o des The amount of liquid overflowing from the pressure chamber 11 of the entering pump 8 into the common pressure chamber 1.5 will decrease accordingly. The remaining amount (! After opening the safety valve, caused by the throttling as a result of the increase in pressure, back into the suction chamber 12. If the sealing strip 2o makes the breakthrough 23a has completely covered, the entire delivery rate of the lietrefien (len I'unipe 8 is conveyed via the channel 31 into the suction chamber 12. From this position away, the lowermost pump 8 is completely switched off and the delivery rate of the unit has decreased by 1/5 of its maximum value in the present embodiment. With further movement of the control piston 13, the inner control edge of the 1) icliturlgsstreifens 20 gradually releases the opening 23a again. This is now in connection with the suction ear 15. The relevant pump 8 from now on delivers directly into the suction chamber 1.5. The power required to drive this pump, which only has to overcome the very slight flow resistance, has sunk to almost zero. The decrease in the efficiency of the unit is therefore insignificant as a result of the above regulation. By moving the control piston 13 further, further pumps 8 can be switched off and connected to the suction frame 15. In FIG. 6, the winding shows the conditions that occur after two pumps have been switched off. The openings 23a and 23b are connected finitely to the suction chamber 15, while the other openings still open into the pressure chamber 14. The delivery rate here is still 3/5 of the maximum length. The control piston 13 can be moved until all pumps 8 deliver the suction chamber 1.5 and the delivery rate of the unit has thus reached the "'ert o With a suitable arrangement of the openings and the design of the piston 13, for example, the regulation could take place by means of a rotation instead of an axial displacement of the piston r'3.

In denjenigen Stellungen des Steuerkolbens 13, wo einer der Durchbrüche 23 durch den Dichtungsstreifen 2o des Kolbenmantels nahezu oder ganz abgedeckt ist, tritt hierbei ein spürbarer Abfall des gesamten 1i'irkungsgrads auf, da einerseits die Gesamtfördermenge absinkt, die Leistungsaufnahme des Aggregats aber zunimmt, weil eine der Pumpen darin ihre volle Fördermenge bzw. den Hauptteil davon gegen einen durch die Einstellung des Siellerheitsventils bestimmten Druck, der größer ist als der Druck des Aggregats, zu fördern hat. Der Wirkungsgral wird also nur dann die erstrebte Höhe einhalten, wenn keiner der Durchbrüche 23 voll durch die Steuerfläche des Kolbens 13 abgedeckt wird. Die Betätigungseinrichtung der Stange 16 ist daher so vorgesehen, daß der Kolben nur in solche Lagen gebracht werden kann, wo -die einzelnen Pumpen voll in den Druckraum oder in den Saugraum fördern. Durch entsprechende Wahl der Stufenzahl, welcher die Zahl der im Pumpenaggregat eingebauten Einzelpumpen 8 entspricht, kann den meisten praktisch vorkommenden Verhältnissen entsprochen werden.In those positions of the control piston 13 where one of the openings 23 is almost or completely covered by the sealing strip 2o of the piston skirt, there is a noticeable drop in the overall efficiency because on the one hand the total delivery rate decreases, but the power consumption of the unit increases, because one of the pumps in it counteracts its full flow rate or the main part of it a pressure determined by the setting of the safety valve, which is greater is than the pressure of the aggregate that has to promote. So the grail of effect is only then adhere to the desired level if none of the openings 23 fully through the Control surface of the piston 13 is covered. The actuator of the rod 16 is therefore provided so that the piston can only be brought into such positions where -the individual pumps fully convey into the pressure chamber or into the suction chamber. By Corresponding selection of the number of stages, which corresponds to the number of those installed in the pump unit Single pumps 8 corresponds to most practically occurring conditions be met.

Es gibt aber trotzdem Fälle, wo eine stufenlose Regulierung der Fördermenge bei gutem Wirkungsgrad notwendig ist. Das erfindungsgemäße Pumpenaggregat kann durch entsprechende Aus-Nildung der Steuereinrichtung auch diesen Anforderungen gerecht werden.But there are still cases where a stepless regulation of the delivery rate is necessary with good efficiency. The pump unit according to the invention can by Appropriate training of the control device also meets these requirements will.

In den Fig. 7, 8 und 9 ist eine solche Ausführungsform des Pumpenaggregats schematisch dargestellt.In FIGS. 7, 8 and 9, such an embodiment of the pump assembly is shown shown schematically.

Kennzeichnend für diese Ausführungsform ist der Umstand, daß der axial verschiebbare Steuerkolben 33, dessen Dichtungsstreifen 34 an Stelle der treppenförmig verlaufenden Steuerkanten stetig ansteigende Steuerkanten aufweist, im Betrieb zwangsweise in Drehung versetzt wird; daneben sind die Durchbrüche 35, die die Druckräume 11 der einzelnen Pumpen 8 mit dem gemeinsamen Druckraum 14 verbinden, in Richtung der Kolbenachse gestaffelt angeordnet. Im übrigen ist der Aufbau des Pumpenaggregats im Prinzip identisch mit demjenigen der zuerst beschriebenen allgemeinen Ausführungsform. Bei dem in Fig. 7, 8 und 9 dargestellten Aggregat sind nur drei Pumpen vorgesehen worden.Characteristic of this embodiment is the fact that the axially displaceable control piston 33, the sealing strip 34 of which instead of the step-shaped running control edges has steadily rising control edges, forcibly during operation is set in rotation; next to it are the openings 35 that form the pressure spaces 11 of the individual pumps 8 connect to the common pressure chamber 14, in the direction of Piston axis arranged in a staggered manner. In addition, the structure of the pump unit identical in principle to that of the general embodiment described first. In the unit shown in FIGS. 7, 8 and 9, only three pumps are provided been.

Die aus dem Gehäuse 1 herausragende Stange 36 für die axiale Verstellung des Steuerkolbens 35 ist in ihrer ganzen Länge ausgebohrt. In der Bohrung 30 ist die Hauptantriebswelle 37, die bei dieser Ausführung durch den Deckel 5 hindurch in das Gehäuse 1 hineinragt, geführt. Auf der Welle 37 ist ein Keil 38 vorgesehen, der die Drehbewegung derselben auf die Stange 36 und damit auf den Steuerkolben 33 überträgt und trotzdem eine axiale Verschiebung von Stange 36 und Kolben 33 zuläßt. In Fig. 9 ist die Abwicklung der Mantelfläche des Steuerkolbens 33 dargestellt. Aus dieser Abbildung ist der Verlauf des Dichtungsstreifens ersichtlich. Die Durchbrüche im Zylindermantel sind für verschiedene Fördermengen, d. h. für verschiedene axiale Stellungen des Steuerkolbens 33, darüber in ihrer jeweiligen relativen Lage zu den Steuerkanten strichpunktiert angedeutet. Die Durchbrüche 35 geben die Verhältnisse wieder, welche bei maximaler Fördermenge, d. h. frei der in Fig. 7 dargestellten Kolbenstellung, auftreten. Die Austrittskanäle 35 zu sämtlichen Pumpen 8 münden dauernd, während der vollen Umdrehung des Steuerkolbens 33, mit ihrem gesamten Querschnitt in den gemeinsamen Druckraum 14. Wird nun der Steuerkolben 33 axial verstellt, so gelangt der den Steuerkolben am nächstengelegene Durchbruch 35a in den Bereich der durch die Steuerkante bestrichenen Fläche. Während der Umdrehung des Kolbens wird der betreffende Durchbruch zeitweise (s. Durchbruch 35°' in Fig. 9) mit dem Druckraum in Verbindung stehen, zeitweise mit dem Saugraum. Voll abgedeckt wird er nie. Es tritt somit kein unerwünschter Abfall des Wirkungsgrads auf. Die von der betreffenden Pumpe 8 dem gemeinsamen Druckraum 14 zugeführte Menge wird im Laufe einer Umdrehung eine Schwankung aufweisen. Infolge der raschen Umlaufgeschwindigkeit des Steuerkolbens 33 ist aber diese Schwankung an der Verbrauchsstelle nicht spürbar. Es findet ein Ausgleich auf eine mittlere Fördermenge statt. Wird ,der Kolben weitergeschoben, so wird die Pumpe, deren Öffnung im Bereich des Dichtungsstreifens 34 liegt, während der Umdrehung des Kolbens immer längere Zeit mit dem Saugraum und somit weniger lang mit dem Druckraum in Verbindung stehen. Die Gesamtfördermenge nimmt mit zunehmender axialer Verschiebung des Kolbens 33 stetig ab. Schließlich wird die erste Pumpe voll ausgeschaltet, indem sie dauernd, d. h. während der vollen Umdrehung, mit dem Saugraum in Verbindung steht. Dann wiederholt sich das gleiche Spiel mit der nächsten Pumpe 8, bis schließlich, wenn sich der Kolben 33 in der strichpunktierten Lage 33" befindet, alle Pumpen dauernd mit dem Saugraum in Verbindung bleiben und die Fördermenge somit den Wert o erreicht hat. Die entsprechende Lage der Durchbrüche 35" relativ zu den Steuerkanten des Steuerkolbens ist in der Abwicklung (Fig. 9) angedeutet.The rod 36 protruding from the housing 1 for the axial adjustment of the control piston 35 is drilled out over its entire length. The main drive shaft 37, which in this embodiment projects through the cover 5 into the housing 1, is guided in the bore 30. A wedge 38 is provided on the shaft 37, which transmits the rotational movement of the same to the rod 36 and thus to the control piston 33 and nevertheless allows the rod 36 and piston 33 to be displaced axially. In Fig. 9 the development of the lateral surface of the control piston 33 is shown. This figure shows the course of the sealing strip. The openings in the cylinder jacket are indicated by dash-dotted lines above in their respective relative position to the control edges for different delivery rates, ie for different axial positions of the control piston 33. The openings 35 reflect the conditions which occur at the maximum delivery rate, ie free of the piston position shown in FIG. 7. The outlet channels 35 to all pumps 8 open continuously, during the full rotation of the control piston 33, with their entire cross section into the common pressure chamber 14. If the control piston 33 is now axially adjusted, the opening 35a closest to the control piston reaches the area of the through the control edge of the coated area. During the rotation of the piston, the breakthrough in question will temporarily (see breakthrough 35 ° 'in Fig. 9) be in connection with the pressure chamber, and temporarily with the suction chamber. It is never fully covered. There is therefore no undesirable drop in efficiency. The amount supplied to the common pressure chamber 14 by the pump 8 in question will fluctuate over the course of one revolution. As a result of the rapid rotational speed of the control piston 33, however, this fluctuation is not perceptible at the point of consumption. There is a compensation for an average delivery rate. If the piston is pushed further, the pump, the opening of which is in the area of the sealing strip 34, will be in connection with the suction chamber for longer and longer periods of time during the rotation of the piston and thus with the pressure chamber for a shorter period of time. The total delivery rate decreases steadily with increasing axial displacement of the piston 33. Finally, the first pump is completely switched off in that it is in constant communication with the suction chamber, ie during the full rotation. Then the same game is repeated with the next pump 8 until finally, when the piston 33 is in the dot-dash position 33 ″, all pumps remain permanently connected to the suction chamber and the delivery rate has thus reached the value o. The corresponding position the openings 35 ″ relative to the control edges of the control piston is indicated in the development (FIG. 9).

Claims (14)

PATENTANSPRÜCHE: i. Regulierbares Pumpenaggregat zum Fördern von Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Reihe parallel geschalteter Verdrängerpumpen und eine Steuereinrichtung aufweist, mit welcher je nach der zu fördernden Flüssigkeitsmenge eine kleinere oder größere Anzahl von Pumpen mit einem gemeinsamen Druckraum in Verbindung gebracht, bei den übrigen Pumpen aber Druck- und Saugseite direkt miteinander verbunden werden können. PATENT CLAIMS: i. Adjustable pump unit for pumping liquids, characterized in that it has a number of displacement pumps connected in parallel and a control device with which, depending on the amount of liquid to be conveyed, a smaller or larger number of pumps are brought into connection with a common pressure chamber, but with the other pumps Pressure and suction side can be connected directly to one another. 2. Pumpenaggregat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Pumpen (8) des Aggregats parallel zueinander auf einem Kreis um die Maschinenachse angeordnet sind, derart, daß die ihre Achsen enthaltende Zylinderfläche den gemeinsamen Druckraum (14) umschließt. 2. Pump set after Claim i, characterized in that the individual pumps (8) of the unit are parallel are arranged to each other on a circle around the machine axis, such that the their axes containing cylinder surface encloses the common pressure chamber (14). 3. Pumpenaggregat nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugräume (12) der einzelnen Pumpen mit einem gemeinsamen Saugraum (15) verbunden und die Mündungen der Druckräume (ii) der einzelnen Pumpen in den gemeinsamen Druckraum (14) durch einen Steuerkolben (13, 33) regulierbar sind. 3. Pump unit according to claims i and 2, characterized in that the suction chambers (12) of the individual pumps connected to a common suction chamber (15) and the Openings of the pressure chambers (ii) of the individual pumps into the common pressure chamber (14) can be regulated by a control piston (13, 33). 4. Pumpenaggregat nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (i) des Aggregats ein Steuerkolben (i3 bzw. 33) axial verstellbar angeordnet ist, welcher auf seinem Umfang eine in sich geschlossene Steuerfläche (20, 34) trägt, welche im Gehäuse den Druckraum (14) vom Saugraum (15) abgrenzt. 4. Pump set after claims i to 3, characterized in that in the housing (i) of the unit a control piston (i3 or 33) is arranged axially adjustable, which on his Perimeter a self-contained control surface (20, 34) which is in the housing the pressure chamber (14) separates from the suction chamber (15). 5. Pumpenaggregat nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Druckräume (i i) in den gemeinsamen Druckraum (14) in einer Ebene senkrecht zur Gehäuseachse liegen. 5. Pump unit according to the claims i to 4, characterized in that the openings of the pressure chambers (i i) in the common Pressure chamber (14) lie in a plane perpendicular to the housing axis. 6. Pumpenaggregat nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfläche (2o) des Kolbens (13) als ein denselben umfassenden stufenförmig verlaufender Streifen ausgebildet ist, dessen Stufenzahl der Pumpenzahl des Aggregats entspricht. 6. Pump set according to claims i to 5, characterized in that the control surface (2o) of the Piston (13) designed as a step-shaped strip encompassing the same whose number of stages corresponds to the number of pumps in the unit. 7. Pumpenaggregat nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Verbindungskanäle (35) der einzelnen Pumpen (8) im Druckraum (14) in Richtung der Gehäuseachse gestaffelt angeordnet sind. B. 7. Pump set according to claims i to 4, characterized in that the mouths of the connecting channels (35) of the individual pumps (8) in the pressure chamber (14) staggered in the direction of the housing axis are arranged. B. Pumpenaggregat nach den Ansprüchen i bis 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfläche des Kolbens als ein denselben umfassenden zackenförmiger Streifen ausgebildet ist, der auf den vollen Umfang mindestens eine Zacke mit stetig geneigten Flanken aufweist. Pump unit according to claims i to 4 and 7, characterized in that that the control surface of the piston as a serrated strip embracing the same is designed, the full circumference at least one prong with continuously inclined Has flanks. 9. Pumpenaggregat nach den Ansprüchen i und_2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der einzelnen Pumpen (8) von einer gemeinsamen Antriebswelle (29) aus erfolgt, wobei die Übertragung der Bewegung derselben durch Getriebe auf die Antriebswellen (25) der einzelnen Pumpen (8) veranlaßt wird. io. 9. Pump unit according to claims i und_2, characterized in that that the drive of the individual pumps (8) from a common drive shaft (29) takes place from, the transmission of the movement of the same through gear on the Drive shafts (25) of the individual pumps (8) is caused. ok Pumpenaggregat nach den Ansprüchen i und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsbewegung von der Antriebswelle (29) durch ein gemeinsames Zahnrad (28) über Ritzel (27) auf die Antriebswelle der einzelnen Pumpen übertragen wird. i i. Pump unit according to claims i and 9, characterized in that the drive movement of the drive shaft (29) by a common gear (28) via pinion (27) on the Drive shaft of the individual pumps is transmitted. i i. Pumpenaggregat nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (33) mit einem Antrieb versehen ist, der ihn im Betrieb um seine Achse dreht. Pump set according to the Claims i to 4, characterized in that the control piston (33) with a Drive is provided that rotates it around its axis during operation. 12. Pumpenaggregat nach den Ansprüchen i bis 4, 7, 8 oder i i, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (33) auf der verlängerten Antriebswelle (37) sitzt und im Betrieb die gleichmäßige Drehung derselben mitmacht. 12. Pump set according to claims i to 4, 7, 8 or i i, characterized in that the control piston (33) sits on the extended drive shaft (37) and the steady one during operation Rotation of the same participates. 13. Pumpenaggregat nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange des Steuerkolbens (13, 33) einen Ausgleichskolben (18) trägt, welcher am Ende des Gehäuses (i) einen Ausgleichsraum (i9) gegen den Druckraum (14) abgrenzt. 13. Pump unit according to claims i to 4, characterized characterized in that the rod of the control piston (13, 33) is a compensating piston (18) carries, which at the end of the housing (i) a compensation space (i9) against the Delimits the pressure space (14). 14. Pumpenaggregat nach den Ansprüchen i bis 4 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsraum (i9) mit dem zentralen Saugraum (15) in Verbindung steht.14. Pump unit according to claims i to 4 and 13, characterized in that the compensation chamber (i9) with the central suction chamber (15) communicates.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1145929B (en) * 1955-07-23 1963-03-21 Teves Kg Alfred Rotary lobe pump
DE1211944B (en) * 1960-05-27 1966-03-03 Georg Bruce Hydraulic servo system with several pumps
DE1228024B (en) * 1962-01-31 1966-11-03 Borsig Ag Adjustable rotary piston compressor
EP1365105A1 (en) * 2002-05-21 2003-11-26 BUTLER ENGINEERING &amp; MARKETING S.r.l. Reversible gearwheels volumetric machine

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