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Drehpumpe bzw. Pumpe mit sternförmiger Kolbenanordnung Die Erfindung
bezieht sich auf Drehpumpen, insbesondere auf eine verbesserte Bauart solcher Pumpen
mit umlaufenden Teilen.
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Gemäß der Erfindung weist die Drehpumpe Mittel zum Einlassen einer
Flüssigkeit in auf einem drehbaren Ring angeordnete Zylinder auf, die zu der Drehachse
radial liegen. Weiterhin sind Gewichtskolben in diesen Zylindern gleitbar angeordnet.
Sie können durch die Schwerkraft in bezug auf die Achse hin und her bewegt werden,
wobei die Flüssigkeit durch einen Auslaß oder mehrere Auslaßöffnungen gepumpt wird.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht. Fig. i und q. zeigen die allgemeine Anordnung und Ausbildung der
Pumpe in Vorderansicht und Seitenansicht; Fig. 2 ist eine Vorderansicht teilweise
im Schnitt, bei der der Zahnkranz fortgelassen ist; Fig. 3 ist ein Schnitt nach
der Linie III-III der Fig. 2 ; Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie V-V der Fig.
a.
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Ein gezahnter Ring i, der mit einem Ritzel 2 kämmt, weist vier sich
einwärts erstreckende Verbindungsarme 3 auf, die mit einwärts sich erstreckenden
Ansätzen eines inneren Ringes q. verbunden sind. Der Ring 4 ist konzentrisch zu
dem
Ring i angeordnet, zu einem feststehenden äußeren Ring 5 konzentrisch
und drehbar gelagert und weiterhin gegenüber diesem abgedichtet. Die Einpassung
ist hierbei wasserdicht gemacht, wie noch nachfolgend beschrieben wird. Die benachbarten
Flächen der Ringe q. und 5 sind mit Ausnehmungen versehen, die sich am äußeren und
inneren Umfang jeweils befinden und in denen Dichtungsteile 6 (Fi:g.3) angeordnet
sind. Die Ränder der Ringe sind in ähnlicher Weise genutet und mit Packungsringen
7 versehen, die durch Ringe 8 und 9 an den Ringen 5 und 4 in ihrer Lage gesichert
sind. Auf diese Weise ist die Passung zwischen den Ringen wasserdicht, ohne daß
eine unzulässige Reibung auftritt, die die gegenseitige Drehung der Ringe hindert.
Der Druck der Ringe 8 und 9 gegen die Packungsringe 7 kann durch Verstellung der
Bolzen 1o eingestellt werden, mit denen die Ringe 8 und g an den Ringen 5 und 4
befestigt sind. In der Fig. i sind die Ringe 8 und g der Übersichtlichkeit wegen
fortgelassen.
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Mit dem Ring 4 sind hohle Zylinder 1211 bis 12h verbunden, die sich
radial zu der hohlen Nabe i i erstrecken, an der sie befestigt sind. An den Verbindungsstellen
der Zylinder mit dem Ring 4 und der Nabe i i weisen Ring und Nabe Öffnungen auf,
deren Durchmesser mindestens demjenigen des inneren Durchmessers der Zylinder gleich
ist, so daß ein uneingeschränkter Zutritt zu dem Inneren der Zylinder von dem äußeren
Umfang des Ringes 4 und von dem hohlen Inneren der Nabe i i gegeben ist. Die Verbindungsstellen
der Zylinder können auch einen vergrößerten inneren und äußeren Durchmesser oder
auch urirunde Öffnungen aufweisen.
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In den Zylindern sind bewegliche, abdichtende Doppelkolben i3abis
13h vorgesehen, die, soweitnotwendig, Dichtungsringe aufweisen können, um einen
Durchtritt des Wassers zwischen den Kolbenköpfen und den Zylinderwänden zu verhindern.
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Die Zylinder weisen Längsschlitze 14 für darin eingreifende Bolzen
15 auf, mit denen die Kolben mit Gewichten 16a bis 16h verbunden sind, die an den
Außenseiten der Zylinder gleiten können.
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Bei Drehung des Ringes 4 fallen die Gewichte mit dem zugehörigen Kolben
durch die Schwerkraft einerseits zur Nabe i i und andererseits zum Ring. Die Länge
der Schlitze 14 ist geringer als der Abstand zwischen den Kolbenköpfen, so daß keine
Flüssigkeit durch die Schlitze 14 austreten kann. Die Bolzen 15 können in die Kolben
eingeschraubt werden, und das Gewicht kann auch urirund, z. B. im Querschnitt viereckig
sein, um flache Auflageflächen für die Bolzenköpfe IS zu erhalten.
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Hinter den Ringen befindet sich ein Vorratsbehälter 17 (Fig. i), der
mit Wasser gefüllt ist und an dem der Ring 5 angebracht ist. Ein Einlaßrohr 18,
durch das Wasser von dem Behälter 17 über den im Ring 5 befindlichen Einlaß 1g geleitet
wird, führt zu dem Inneren der äußeren Teile der Zylinder, wenn: sie sich der oberen
vertikalen Lage während des Umlaufes nähern. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist,
erstreckt sich der Einlaß 1g bei Drehung des Ringes 4 in Pfeilrichtung in der Form
einer in der Unterfläche des Ringes 5 gebildeten Nut bis zu einem Punkt, der etwas
links von der Stellung des Zylinders 12h liegt, so daß, wenn der Zylinder 12h ein
Stellung erreicht, bei der das Gewicht 1611 durch die Schwerkraft sich zur Nabe
i i verschiebt, Wasser von dem Behälter 14 in das Innere des äußeren Teils des Zylinders
I211 eintreten kann.
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Die Nabe i i ist um ein hohles Mittelstück 2o drehbar gelagert, das
mit dem Behälter 17 fest verbunden ist. Nabe i i und Mittelstück 2o sind gegeneinander
abgedichtet und ineinander eingepaßt. Die Abdichtung erfolgt durch die Dichtungsringe
21. Das Innere des Mittelstückes 2o ist in eine obere Kammer 22 und eine untere
Kammer 23 geteilt, wobei die letztere mit dem Inneren des Behälters 17 durch eine
in der Vorderwand befindliche Öffnung 2q. und auch mit dem Inneren des zur Nabe
gekehrten Teils des Zylinders 12e mittels eines Einlasses, 25 in Verbindung
steht.
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Bei der in Fig. 2 dargestellten Lage der Zylinder gelangt Wasser von
dem Behälter zu dem Inneren des innenliegenden Teils des Zylinders 12e durch die
Öffnung 24 (Fig. 5). Die Durchbrechung 25 erstreckt sich so weit, daß die inneren
der innenliegenden Teile der Zylinder in der von den Zylindern 12d und 12e eingenommenen
Lage und in jeder Zwischenlage mit der Kammer 23 gleichzeitig in Verbindung stehen.
Auf diese Weise ist es möglich, daß das Wasser von dem Vorratsbehälter 17 in das
Innere der innenliegenden Teile der Zylinder bei Erreichen der Stellung des Zylinders
12d dringen kann und die entsprechenden Gewichte die Lage des Gewichtes 16d einnehmen
können.
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Beim Umlaufen des Ringes 4 erreicht ein Zylinder die von dem Zylinder
12h in Fig. 2 eingenommene Lage. Das Gewicht 1611 fällt durch die Schwerkraft in
Richtung der Nabe i i, wobei diese Bewegung.durch dasi in das Innere des außenliegenden
Teils des Zylinders durch den Einlaß 1g eintretende Wasser unterstützt wird. Das
in dem Inneren des innenliegenden Teils des Zylinders befindliche Wasser wird durch
eine weitere, in dem Mittelstück 2o (Fig. 5) befindliche Öffnung auf diese Weise
herausgedrückt, und zwar in die Kammer 22 und von dort durch den Auslaß 27, welcher
in den Behälter 17 führt. Die Öffnung 26 erstreckt sich so weit, daß die Innenräume
der innenliegenden Teile der Zylinder in den von den Zylindern 12h und 1211 eingenommenen
Stellungen und in den Zwischenstellungen gleichzeitig mit der Kammer 22 in Verbindung
stehen.
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Während eines solchen Umlaufes des Ringes 4 erreicht ein. Zylinder
die von dem Zylinder 12d in Fig. 2 eingenommene Lage. Das Gewicht 16d fällt durch
Schwerkraft zur Nabe i i, unterstützt durch das in das Innere des innenliegenden
Teils des Zylinders eintretende Wasser. Das in dem Innenraum des außenliegenden
Teils des Zylinders befindliche Wasser wird durch einen Schlitz 28 des Ringes 25-
(Fig. 2) in einen druckdichten Behälter 29 getrieben, der ständig voller Wasser
ist und
der sich an dem ,Ring 5 befindet, wobei eine wasserdichte
und druckdichte Verbindung vorgesehen ist. Der Eintritt des Wassers in den Behälter
29 bewirkt den Austritt einer gleichgroßen Wassermenge durch den Auslaß 3o. Der
Schlitz 28 erstreckt sich so weit, daß die Innenräume der außenliegenden Teile der
Zylinder in der Lage der Zylinder t2'1 und i2e und in jeder Zwischenlage mit dem
Behälter 29 gleichzeitig in Verbindung stehen.
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Die Pumpe wirkt also in der Weise, daß Wasser aus dem Behälter 17
durch das Einlaßrohr 18 und die Kammer 23 in das Innere der außen- und innenliegenden
Teile der Zylinder bei Erreichen der oberen und unteren vertikalen Stellungen gezogen
wird. Durch die Bewegung der Gewichte und Kolben wird das Wasser gleichzeitig durch
die Rohre 27 und 30 über die Kammer 22 und den Behälter 29 nach außen getrieben.
Der Druck des Wassers in dem Behälter 29 unterstützt die Aufnahme des Gewichtes
des Ringes q..
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Die Nabe i i weist einen Ansatz 31 auf, der von dem Lager 32 aufgenommen
wird, das sich auf einer Stütze 33 befindet (Fis. q.). Das Lager 32 kann in der
Höhe einstellbar gemacht werden, damit die Drehachse der Nabe i i horizontal zu
liegen kommt. Vorzugsweise beträgt die Länge der Gewichte 16a bis i6h das Dreifache
der Länge der Kolbenhübe.
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Statt Wasser kann auch jede andere Flüssigkeit verwendet werden. Die
Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. So kann der Ring i
auch mittels einer Kette und eines Kettenrades oder auch durch einen Riemen angetrieben
werden.