DE884279C - Pumpe mit hin und her gehendem Kolben - Google Patents

Pumpe mit hin und her gehendem Kolben

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DE884279C
DE884279C DET2135D DET0002135D DE884279C DE 884279 C DE884279 C DE 884279C DE T2135 D DET2135 D DE T2135D DE T0002135 D DET0002135 D DE T0002135D DE 884279 C DE884279 C DE 884279C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
pump
stroke
bore
completely
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Expired
Application number
DET2135D
Other languages
English (en)
Inventor
Frank Hathorn Towler
John Maurice Towler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electraulic Presses Ltd
Original Assignee
Electraulic Presses Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to DET2135D priority Critical patent/DE884279C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE884279C publication Critical patent/DE884279C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10Valves; Arrangement of valves
    • F04B53/102Disc valves
    • F04B53/1022Disc valves having means for guiding the closure member axially

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Description

  • Pumpe mit hin und her gehendem Kolben Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpe mit hin und her gehendem Kolben und hat den Zweck, eine solche Pumpe zu schaffen, die imstande ist, mit Geschwindigkeiten, die größer als 5oo Hinundhergänge jeMinute sind, und mitDrücken von2z kg/cm2 und darüber wirksam zu arbeiten.
  • Nach umfangreichen Versuchen wurde eine Pumpe mit hin und her gehendem Kolben entwickelt, die einen volumetrischen Wirkungsgrad von über 97 % hat und die mit Geschwindigkeiten bis zu 1500 Hinundhergängen je Minute und mit Drücken von 350 kg/cm2 und darüber betrieben werden kann.
  • Im Verlauf dieser Versuche wurde gefunden, daß es zur Erlangung des erforderlichen sehr hohen volumetrischen Wirkungsgrades wesentlich ist, daß die Pumpenbohrung vor jedem Saughub möglichst vollständig von Flüssigkeit entleert ist, da ein Verlust im volumetrischen Wirkungsgrad in erster Linie dadurch bedingt wird, daß Luft oder andere Gase aus der gepumpten Flüssigkeit frei gemacht werden.
  • Die Pumpe nach der Erfindung hat zwei wesentliche Merkmale. Erstens muß ein pilzförmiges Einlaßventil benutzt und am Boden der Pumpenbohrung so angeordnet werden, daß es dem Ende des Kolbens gegenüberliegt, und zweitens muß ein kugel-oder pilzförmiges Auslaßventil verwendet und innerhalb einfes Durchgangs angeordnet werden, der sich durch eine Seitenwandung der Pumpenbohrung hindurch in diese öffnet, und zwar so dicht wie möglich am Einlaßventil.
  • Es wurde gefunden, daß mit einer Pumpe mit diesen zwei Kennzeichen die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind: r. ein im -wesentlichen paralleler Kolben, dessen Ende sich beim Vollenden des Abgabehubes so dicht, wie es praktisch möglich ist, der Oberfläche des Saugventils nähert, 2. eine Pumpenbohrung, die über ihre ganze Länge im wesentlichen parallel verläuft und an ihrem inneren Ende soweit als irgend möglich frei von Taschen ist, in welchen sich Flüssigkeit ansammeln kann, 3. ein Abgabedurchgang, -der in der Seitenwand der Pumpenbohrung so angeordnet ist, daß er bei der Vollendung des Abgabehubes von dem Kolben abgedeckt oder nahezu abgedeckt wird.
  • Was die vorstehenden Merkmale z und 2 anbe-@ trifft, so kann der Durchmesser des Endes des Kolbens und bzw. oder der Bohrung etwas verkleinert oder vergrößert sein, vorausgesetzt "da;ß die Menge-' der Flüssigkeit in der Bohrung gezwungen wird, auf ihrem Wege aus dem Abgabedurchgang heraus über die Oberfläche des Kolbens oder um. den Kopf des Saugventils zu strömen. , Es wurde gefunden, daß die durch den Kolben bewirkte erhöhte Beschränkung des Abgabedurchgangs während' dies Abgabehubes (den allgemeinen Wirkungsgrad der Pumpe nicht nennenswert beeinflußt, weil mit der Verringerung der Fläche des Durchgangs auch die Geschwindigkeit des Kolbens herabgesetzt wird. Infolgedessen werden keine übermäßigen Flüssigkeitsgeschwindigkeiten erzeugt.
  • Es wurde weiterhin gefunden, daß, wenn verhältnismäßig hohe Geschwindigkeiten über der Kolbenfläche, um das Saugventil herum und in den Abgabedurchgang aufrechterhalten wurden, alle Gasblasen unmittelbar bei ihrer Bildung weggeführt werden, und dies ist,einsehr wesentlicher Faktor für das Erreichen des sehr hohen volumetrischen Wirkungsgrades, der ein so hervortretendes Merkmal -der Pumpen gemäß der Erfindung ist.
  • Durch die vollständige oder fast vollständige Abtrennung des Abgabedurchgangs von. der Pumpenkammer zu Beginn des Saughubes wird verhindert, daß die Gegenwart einer Flüssigkeitsmenge in dem Abgabedurchgang irgendeine nachteilige Wirkung auf den volumetrischen Wirkungsgrad der Pumpe hat. -Allgemein gesprochen besteht die Erfindung in einer Kolbenpumpe, die imstande ist, mit Geschwindigkeiten; die größer als 5oo Hinundhergänge je Minute sind, und mit Drücken von 21 kg/cm2 und darüber wirksam zu arbeiten und die folgende Teile umfaßt: eine Pumpenbohrung, einen Kolben, der in dieser Pumpenbohrung so verschiebbar ist, daß er diese am inneren Ende seines Hubes fast vollständig ausfüllt, einen am inneren Ende der Pumpenbohrung und gegenüber dem Ende des Kolbens liegenden Sitz zur Aufnahme eines pilzförmigen Einlaßventils, einen in der .Seitenw=and der Pumpenbohrung an deren innerem Ende vorgesehenen Abgabedurchgang, der in unmittelbarer Nähe des Einlaßventils in die Pumpenbohrung mündet, und eine Einrichtung, durch welche dem Kolben ein verhältnismäßig kurzer Hub erteilt wird, wobei die Anordnung im wesentlichen so getroffen ist, daß am Ende eines jeden Abgabehubes das innere Ende des Kolbens nahezu in Berührung mit der gegenüberliegenden Fläche des Einlaßventils kommt, wodurch die Pumpenbohrung vor jedem Saughub fast vollständig von Flüssigkeit entleert wird.
  • Der Pumpenkörper für eine Pumpe gemäß der Erfindung besitzt eine neuartige Form und kann einen Metallblock aufweisen, der mechanisch bearbeitet ist, um mehrere (gewöhnlich drei) Bohrungen für die Aufnahme einer entsprechenden Anzahl von Kolben, eine Einlaßöffnung im Boden einer jeden Bohrung, einen die Einlaßöffnung umgebenden Sitz für das Einläßventil und eine Auslaßöffnung in der Seitenwand einer jeden Bohrung in unmittelbarer Nähe ihres Bodens zur Aufnahme des Auslaßventils vor--zusehen.-jeder Kolben der Pumpe wird vorzugsweise über ein Kugel- oder Rollenlager angetrieben, das unmittelbar auf einem kreisförmigen Exzenter angeordnet .ist, das einen Teil einer Antriebs- oder Exzenterwelle bildet, wobei die äußeren Enden eines jeden Kolbens in Berührung mit dem Umfang seines darüberliegenden Kugel- oder Rollenlagers durch federnde Vorrichtungen gehalten werden, die vorzugsweise außerdem dazu dienen, den Kolben oder die Kolben bei ihren Saughuben zu betätigen.
  • Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
  • Fig. z ist ein Teilquerschnitt durch eine mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Pumpe gemäß der Erfindung; Fig. 2 ist eine Teilansicht, welche die Lage des Einlaßventils in bezug auf den Abgabedurchgang zeigt.
  • Die in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel dargestellte Pumpe ist von der Art, die mit einem mit hoher Geschwindigkeit hin und her gehenden Kolben arbeitet. Sie weist einen Körper a auf, der eine oder mehrere Pumpenbohrungen für die gleitende Aufnahme einer entsprechenden Anzahl von Kolben b enthält, die über (nicht dargestellte) Rollenlagerexzenter angetrieben werden, mit deren äußeren Ümfangsringen sie in unmittelbarer Berührung stehen.
  • Bei der Pumpe gemäß der Erfindung fehlt die übliche Pumpenkammer von verhältnismäßig großem Fassungsvermögen vollkommen; die gepumpte Flüssigkeit strömt längs der Stirnfläche des Kolbens und um den Kopf des Saugventils herum zu dem Auslaßdürchgang.
  • Dadurch, daß die Kolben veranlaßt werden, bei jedem Abgabehub das innere Ende jeder Bohrung fast vollständig auszufüllen, wird der volumetrische Wirkungsgrad der Pumpe beträchtlich vergrößert. Um dies zu ermöglichen, ist am Boden jeder Pumpenbohrung ein selbsttätig arbeitendes pilzförmiges Einlaßventil mit einer ebenen Stirnfläche h angeördnet, welche in paralleler Beziehung einer entsprecheniden ebenen Stirnflächei am Ende jedes Kolbens b gegenüberliegt. Die Stirnfläche kann etwas abgeschrägt sein, wie dies in Fig. 2 in übertriebenem- Maßstab bei d gezeigt ist, jedoch kann gewünschtenfalls die Abschrägung auch weggelassen werden. Beim Hinundhergehen jedes Kolbens b wird dieser veranlaßt, -i Beendigung eines jeden Einwärts- oder Abgabehubes sich dem Einlaßventil - so weit zu nähern, daß die beiden sich gegenüberliegenden ebenen Stirnflächen da bzw. i einander fast berühren, wobei sie nur ein geringes Arbeitsspiel zwischen sieh belassen. Dies führt dazu, daß bei jedem Auswärts- oder Saughub ein Teilvakuum über der Stirnfläche i, des Einlaßventils g gebildet wird, wodurch das Öffnen des Ventils wesentlich unterstützt wird. Außerdem führt dies dazu, daß Flüssigleeit, Luft oder Gas nahezu vollständig aus der Pumpenkammer herausgetrieben werden, so daß unter normalen Bedingungen die Pumpe sich selbst in Gang bringt. Dadurch wird weiterhin ermöglicht, daß die Pumpe bei hohen Geschwindigkeiten ohne Hohlraumbildung und ohne schädliche Stöße oder Erschütterungen arbeitet.
  • Der Schaft j des Einlaßventils liegt mit seiner Achse koaxial zu der Achse des Kolbens und auf der von der Pumpenkammer abgewandten Seite des Ventils. Der Ventilschaft j arbeitet in einer Führung k, die in bezug auf den Einlaßdurchgang l so angeordnet ist, daß dieser Durchgang so wenig wie möglich beschränkt wird. Das Ventil g wird auf seinem Sitz mittels einer schwachen Feder m gehalten, und der Durchmesser des Ventils ist fast so groß wie der Durchmesser der Pumpenbohrung, so daß die Beschränlzung des Flüssigkeitsstromes an dem Ventil vorbei noch weiter vermindert wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein im Abgabedurchgang f liegendes Auslaßventil n im rechten Winkel und so nahe wie möglich am inneren Ende einer jeden Pumpenbohrung angeordnet, um dadurch den Rauminhalt der Pumpenkammer auf einen kleinsten Wert herabzusetzen.

Claims (1)

  1. PATB\TTAN SPRUCH: Mit hoher Geschwindigkeit arbeitende, eine Mehrzahl von Kolben aufweisende Pumpe mit kleinem Hub, bei welcher der Einlaßkanal dem Kolben gegenüber und der Auslaßkanal seitlich des Kolbens liegt und in beiden Kanälen federbelastete Ventile angeordnet sind, und bei der der Kolben bei Beendigung des Druckhubes in der unteren Totpunktlage den Auslaßkanal fast vollständig oder vollständig überdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Einlaßöffnung ein konischer Sitz zur Aufnahme eines pilzförmigen Ventils vorgesehen ist, das einen Durchmesser aufweist, der etwa dem des Kolbens entspricht und daß der Kolben am Ende jedes Abgabehubes seinen Zylinder fast vollständig ausfüllt.
DET2135D 1938-06-30 1938-06-30 Pumpe mit hin und her gehendem Kolben Expired DE884279C (de)

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DE (1) DE884279C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE968359C (de) * 1954-03-11 1958-02-06 Friedrich Wilhelm Pleuger Elektromotorisch angetriebene Hochdruckkolbenpumpe, insbesondere zur Fluessigkeitsfoerderung aus Tiefbohrloechern

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE968359C (de) * 1954-03-11 1958-02-06 Friedrich Wilhelm Pleuger Elektromotorisch angetriebene Hochdruckkolbenpumpe, insbesondere zur Fluessigkeitsfoerderung aus Tiefbohrloechern

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