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Kreiselpumpe Die Erfindung bezieht sich auf für die Förderung von
Schmutzflüssigkeiten und von Flüssigkeiten mit festen Schwebestoffen geeignete Kreiselpumpen,
und zwar speziell auf die Pumpenbauart, die insofern reibungsfrei arbeiten, als
die Laufradwelle nicht durch Stopfbüchsen geht, sondern von einem Absperrventil
umgeben ist, das einen ringförmigen Spalt zwischen der Welle und dem Pumpengehäuse
beim Lauf der Pumpe offen und bei ihrem Stillstand geschlossen hält. Ein von der
Welle getragenes Hilfslaufrad im Pumpengehäuse liefert einen genügenden hydraulischen
Gegendruck, um die Flüssigkeit oder den Schlamm während des Pumpvorganges so zusammenzuhalten,
daß ein Entweichen aus dem Gehäuse durch den offenen Ringspalt verhindert wird.
Eine solche Pumpe ist beispielsweise in der USA.-Patentschrift r 976 532 von W i
1 f 1 e y beschrieben. Bei dieser Pumpe ist die Laufradwelle von einem ringförmigen
federbelasteten Absperrventil umgeben, das mit einer durch die Umlaufgeschwindigkeit
der Pumpe gesteuerten Bewegungsvorrichtung gekoppelt ist, durch die es auf der Welle
axial verschoben wird, um den Ringspalt zwischen der Welle und dem Pumpengehäuse,
zu öffnen oder zu schließen. Nach dieser Patentschrift erfolgt das Verschieben des
Ventils selbsttätig durch einen Bewegungsmechanismus, der unter Fliehkraftwirkung
stehende Gewichtshebel aufweist, so daß bei stillstehender Pumpe das Absperrventil
durch den Druck einer Feder in der Abschlußstellung gehalten wird, während bei anlaufender
Pumpe
die unter der Fliehkraftivirkung stehenden Gewichtshebel den Federdruck überwinden,
wodurch das Absperrventil in die Offenstellung verschoben wird, in der es so lange
verharrt, widie Pumpe schnell genug umläuft, um durch die erzeugte Fliehkraft die
Gewichtshebel gegen den Federdruck in der der Offenstellung des Ventils entsprechenden
Lage zu halten. Während dieser Zeit wirkt dem Entweichen von Flüssigkeit durch den
Ringspalt ein Hilfslaufrad entgegen. das zwischen dem Pumpenlaufrad und dem ringförmigen
Spalt gleichachsig mit der Laufradwelle angeordnet ist und mit dieser umläuft.
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Durch den Umlauf des Hilfslaufrades entsteht ein hydraulischer Druck,
der der -Neigung der Flüssigkeit zum Entweichen durch den Spalt entgegenwirkt. Hört
die Pumpe zu laufen auf, so verschiebt sich das Absperrventil vermöge der frei werdenden
Wirkung seiner Belastungsfeder aus der Offenstellung in die Verschlußstellung, während
der hydraulische Sperrdruck des Hilfslaufrades mit dem Abnehmen der Fliehkraft auf
Null sinkt.
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Spezieller bezieht sich weiterhin die Erfindung auf Verbesserungen
an dem Ventilaggregat, d. h. sowohl an der Bauart des Absperrventils selbst als
auch an seinem selbsttätigen Bewegungsmechanismus.
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Ein Beispiel für die bauliche Umgebung dieser Verbesserungen bietet
die Pumpe gemäß der genannten USA.-Patentschrift, deren Laufradwelle in zwei in
einem Abstand voneinander liegenden Lagern geführt ist, die beide auf derselben
Seite des Pumpengehäuses liegen. Das Absperrventilaggregat, auf das sich die Erfindung
bezieht, liegt zwischen dem Pumpengehäuse und dem ihm benachbarten Lager.
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In Verbindung mit dem Absperrventilaggregat ist eine Vorrichtung zum
Schutze des benachbarten @Ä'ellenlagers gegen Berührung mit der zu fördernden Flüssigkeit
vorgesehen, weil bei der Verschiebebewegung des Absperrventils ein gewisses momentanes
Entweichen von Flüssigkeit durch die \"entilöffnung stattfinden oder Flüssigkeit
aus einer anderen Quelle auftreten kann. Dieser Lagerschutz beruht auf einer Laby
rinthwirkung ; er besteht nämlich aus einem mit den feststehenden Teilen des Lagers
verbundenen feststehenden Labyrinthteil und einem mit diesem zusammenwirkenden unilaufenden
Lalivrintliteil, der aus einem Stück mit einer verhältnismäßig langen Hülse besteht,
die die Welle dicht umfaßt und an ihr befestigt ist, sich in Richtung auf das Pumpengehäuse
erstreckt und sogar in den Ringspalt hineinragt. Diese Hülse dient als Basis für
die Aufnahme und Lagerung des Absperrventils gemeinsam mit seinem Bewegungsmechanismus
und nimmt bei ihrem Umlauf diese Teile mit: sie kann daher auch als Grundhülse bezeichnet
werden.
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Die in der genannten USA.-Patentschrift beschriebene Pumpe besitzt
ferner als einheitlichen Teil des Absperrventilaggregats ein ebenfalls mit umlaufendes
gleichachsiges Gehäuse, das den eigentlichen Ventilbewegungsmechanismus umschließt
und abschirmt und sich sogar offen rückwä rts erstreckt, um die feststehenden Teile
der 1_aliyrintlidiclitung zum Schutze des vorderen Wellenlagers zu umgeben. Das
vordere Ende dieses Gehäuses ist durch eine verformbare Membran verschlossen, die
es gegen die Grundhülse abdichtet. Hiernach besteht ein weiteres Merkmal der in
der genannten Patentschrift beschriebenen Pumpe darin, daß ihr Ventilkörper starr
mit dem geschlossenen vorderen Ende des Gehäuses verbunden ist, so daß er sich mit
ihm verschiebt und das Gehäuse eine Scheidewand zwischen ihm und dem Bewegungsmechanismus
darstellt. Dadurch ergibt sich eine erhebliche Länge des Aggregats, dessen Bewegungsmechanismus
erheblich vom Ventilkörper nach außen entfernt ist, wobei die so in ihrer Lage bestimmten
Gewichtshebel und andere Teile des Bewegungsmechanismus die Grundhülse dicht umgeben.
Im Hinblick auf diese charakteristische Einbeziehung des umgebenden Gehäuses in
den Mechanismus der in der Patentschrift dargestellten Pumpe kann diese als geschlossener
Pumpentyp oder spezieller sein Ventilbewegungsmechanismus als geschlossener Mechanismus
bezeichnet werden.
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Weiterhin hat bei der in der genannten Patentschrift dargestellten
Pumpenbauart der ringförmige Absperrventilkörper die Form eines verschiebbaren zvlindrisclien
Teils, der zwischen dem umgebenden Gehäuse und dem Pumpengehäuse angeordnet ist
und mit dem verschiebbaren Gehäuse eine starre Einheit bildet und demgemäß auf der
genannten, mit der Welle eine starre Einheit bildenden Grundhülse verschiebbar ist,
Eine Besonderheit besteht darin, daß dieser Ventilkörper einen keilförmigen vorderen
Abschlußteil hat, der mit einem entsprechend geformten Sitz im Ringspalt in Eingriff
tritt. Da dieser außerhalb des Gehäuses liegende verschiebbare Ventilkörper axial
längs der Welle durch den durch das Gehäuse geschützten Mechanismus oder die im
Gehäuse befindlichen Schwunggewichte verschoben werden soll, weist diese geschlossene
Bauart unter anderem folgende -Nachteile auf: Erhebliche Länge des Absperrventilaggregats
infolge der Zwischenfügung des Gehäuses zwischen den Ventilkörper und den Bewegungsmechanismus,
begleitet von durch diese Zwischenfügung bedingten baulichen Komplikationen; eine
gewisse Unzuverlässigkeit der Steuerung und Betätigung des Ventilkörpers infolge
der möglichen Reibung und Haftung zwischen dem Ventilkörper und der Welle, weil
der Ventilkörper sich auf der Welle zusammen mit dem Gehäuse verschiebt, während
er sich unter der Einwirkung der gepumpten Flüssigkeit befindet: ferner die Unzugänglichkeit
der in das Gehäuse eingeschlossenen Schwunggewichte, begleitet von einer gewissen
Unzuverlässigkeit ihrer Wirkung, wenn Staub, Flüssigkeit oder gar Schlamm irgendwo
eintreten und sich in dein Gehäuse festsetzen sollte. woraus sich eine Hemmung der
Wirkung der Schwunggewichte ergäbe, ohne daß die Möglichkeit bestünde, unmittelbar
oder leicht die
Ausdehnung eines solchen Zustandes festzustellen,
so daß sich die Notwendigkeit ergibt, verhältnismäßig schwere und große Gewichte
in Dreifachanordnung zu verwenden, um soweit wie möglich die Gefahr einer Blockierung
der Gewichte auszuschließen, d. h. ihre steuernde Wirkung auf den Ventilkörper zu
sichern; schließlich die Schwierigkeit des Entfernens oder Wiederanbringens der
Schwunggewichte infolge ihrer Unterbringung in dem die Welle einschließenden Gehäuse.
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Ein anderer Nachteil der in der genannten Patentschrift beschriebenen
Bauart liegt darin, daß die Pumpe wegen der Schwierigkeit der Abnahme des mit langer
Hülse versehenen Labyrinthteils von der Pumpenwelle schwer zu zerlegen ist.
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Ein weiterer Nachteil der Einschließung der Gewichtshebel in das Schutzgehäuse
ist die Notwendigkeit, die Gewichtshebel nicht nur verhältnismäßig weit vom Ventilkörper
nach hinten zu verlegen, sondern auch die Welle oder die Grundhülse eng umfassen
zu lassen, wodurch Einschränkungen hinsichtlich der Anordnung und der Fliehkraftwirkung
der Gewichte auferlegt wurden, die soweit wie möglich durch eine größere Masse der
Schwunggewichte ausgeglichen werden mußten.
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Es gehört somit zu den Aufgaben der Erfindung, das Ventilaggregat
und seinen Zusammenbau mit dem Bewegungsmechanismus auf der Pumpenwelle gedrungener
und konstruktiv einfacher zu gestalten, damit es leicht zusammensetzbar, auseinandernehmbar
und einstellbar ist. Der Ventilkörper muß ferner in seiner Wirkung gegenüber der
Welle reibungslos und unempfindlich gegen ungünstige Einwirkungen seitens der zu
pumpenden Schmutzflüssigkeit sein. Der Ventilkörper muß befähigt sein, den ringförmigen
Spalt richtig und dicht zu schließen; er muß frei von Keilwirkung auf den Ventilsitz
sein und sich selbsttätig dem Sitz anpassen. Die Steuerwirkung der Schwunggewichte
auf den Ventilkörper muß zuverlässig sein. Der geschwindigkeitsbeeinflußte Bewegungsmechanismus
muß für Beobachtung und Untersuchung zugänglich sein und zu einer selbstreinigenden
Wirkung neigen. Der geschwindigkeitsbeeinflußte Bewegungsmechanismus muß leicht
aus- und wieder eingebaut werden können. Der Wirkungsgrad und die Zuverlässigkeit
der Steuerwirkung der Schwunggewichtshebel müssen verbessert werden, sogar unter
nennenswerter Herabsetzung ihres tatsächlichen Gewichtes. Schließlich müssen das
ganze Aggregat und der Ventilkörper besonders auch eine erheblich größere Haltbarkeit
besitzen.
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Zur Erfüllung dieser Aufgaben wird die Pumpe in folgender Weise ausgeführt:
Das Ventil und eine Bewegungsvorrichtung sind zwischen dem Pumpengehäuse und dem
nächstliegenden Wellenlager angeordnet, doch ist das Zwischengehäuse fortgelassen
worden, so daß der Bewegungsmechanismus zugänglich und beobachtbar ist und die selbstreinigende
Wirkung gefördert wird. Gleichzeitig ist für eine bessere Anordnung und ein verbessertes
bauliches Verhältnis der Teile gesorgt, wodurch sowohl ein engeres und unmittelbareres
Zusammenarbeiten des Ventilkörpers und der Gewichtshebel als auch ein größerer kinematischer
Wirkungsgrad der Gewichte erreichbar ist, selbst wenn ihr Gewicht oder Volumen verkleinert
wird.
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Durch Fortlassung des Gehäuses, um einen offenen Mechanismus zu erhalten,
werden das verbesserte Verhältnis der Teile zueinander und ihre verbesserte Wirkung
zusammen mit größerer Gedrungenheit und Einfachheit des Aufbaues und einer Verkürzung
der Grundhülse sowie zugleich mit größerer Zuverlässigkeit der Wirkung, höherem
Wirkungsgrad der Fliehkraft und größerer Dauerhaftigkeit erreicht, indem die Drehpunkte
der Gewichtshebel in der Nähe des Umfanges des Ventilkörpers selbst liegen, statt
hinter ihnen und dicht bei der Welle zu liegen. Dadurch erfassen die gewichtsfreien
Enden der Hebel den Ventilkörper unmittelbar an seinem Umfang, auf den sie eine
verhältnismäßig stärkere Fliehkraftwirkung ausüben, obgleich ihr absolutes Gewicht
jetzt kleiner ist. Um in dieser Weise die Gewichtshebel anzuordnen und zu lagern,
ist ein auf der Grundhülse gelagertes Armsystem vorgesehen, dessen Arme in Richtung
auf den Umfang des Ventilkörpers verlaufen, um in der Nähe dieses Umfanges liegende
Gelenke darzubieten, wodurch die Gewichtshebel in der der Erfindung entsprechenden
Weise vom Umfang her unmittelbar auf den Ventilkörper einwirken können. Ferner ist
eine die Welle umgebende Druckfeder zwischen dem Armsystem und dem Ventilkörper
angeordnet, um diesen in die Absperrstellung zu drücken. Es ist wichtig, daß gemäß
der Erfindung der Ventilkörper, statt als Ganzes gegenüber der Welle verschiebbar
zu sein, mit dieser verformbar verbunden ist, so daß jede auf Gleitflächen zurückzuführende
Reibung ausscheidet, weil der Ventilkörper sich bei seiner Verschiebung gleitführungsfrei
bewegen kann, indem er einen Kranzteil aufweist, der elastisch und frei schwebend
von der Welle durch Vermittlung einer mit ihm dicht verbundenen verformbaren Membran
getragen wird, wobei die Feder den Kranzteil in dichte Anlage an den den Ringspalt
umgebenden Gehäuseteil drückt und die Gewichtshebel als geschwindigkeitsbeeinflußte
Teile dem Federdruck entgegenwirken, um den Kranz frei schwebend und ohne Führung
und ohne gleitende Reibung axial in seine Offenstellung zu bewegen.
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Ein neues Merkmal besteht auch darin, daß der Ventilkörper einen Kranz
von halbstarrem oder gummiertem Werkstoff aufweist, der ebenso wie ein Nabenkörper
aus gleichem Werkstoff, der die die Welle umgebende Grundhülse dicht umfaßt, mit
einer biegsamen Zwischenmembran aus einem Stück besteht. Auf diese Weise ist der
Kranz des Ventilkörpers frei schwebend in der Achsenrichtung beweglich, um den Ventilspalt
unter Verbiegen oder federnder Verformung der den Ring frei schwebend tragenden
Membran zu öffnen oder zu schließen. Spezieller gesagt, setzt sich der Kranz des
Ventilkörpers wirksam und zuverlässig
dicht schließend auf eine
ringförmige Rippe auf, die am Gehäuse konzentrisch zum Ventilspalt angeordnet ist,
ohne daß eine Keilwirkung oder eine Reibung zwischen bewegten Teilen auftritt.'
Ein zugehöriges Merkmal besteht darin, daß der Kranz des Ventilkörpers mit einer
sie aufnehmenden ringförmigen Platte hinterlegt ist, die zusammen mit dem Kranz
frei schwebt und mit ihrem inneren Öffnungskreis in solchem Abstand von der Grundhülse
liegt, daß keinerlei Reibung auftreten kann. Der Ventilkranz ist axial verschiebbar
durch die Wirkung der gewichtsfreien Enden der Gewichtshebel, die unmittelbar an
Stellen des Umfanges der Ringplatte angreifen, um dieser eine frei schwebende axiale
Bewegung zu erteilen, wenn der Ventilspalt geöffnet oder geschlossen wird.
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Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
und den Patentansprüchen.
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Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dar.
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Fig. i ist eine Seitenansicht der Pumpe, zum Teil im Schnitt, um das
verbesserte Absperrventilaggregat zu zeigen; Fig.2 ist ein vergrößerter Schnitt
des Ventilaggregats der Fig. i unter Einschluß einiger benachbarter Teile; Fig.
3 zeigt das Ventilaggregat allein in einem weiter vergrößerten Schnitt; Fig. ,4
ist eine schaubildliche Darstellung der Ventilaggregatteile in aufgelöstem Zustand;
Fig.5 ist ein Schaubild des Ventilaggregates von vorn gesehen und zeigt auch die
Spaltung der Grundhülse und die Gestaltung und Anordnung der Ansätze zum Verbinden
der Hälften; Fig. 6 ist eine schaubildliche Ansicht von hinten, die ebenfalls die
Verbindungsansätze mit deutlicherer Darstellung der Schutzwand für den Kopf einer
Schraube zeigt, die das Armsystem mit einem der Ansätze verbindet; Fig.7 zeigt in
Teilansicht die Ansatz- und Schraubenverbindung der Hälften der Hülse von der Linie
7-7 der Fig. 6 aus gesehen; Fig. 8 ist eine Teilansicht derselben Verbindung von
der Linie 8-8 der Fig.6 aus gesehen.
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Die der Darstellung zugrunde gelegte Pumpenbauart besteht gemäß Fig.
i aus folgenden Hauptteilen: einem Gestell io, das aus einer waagerechten Grundplatte
i i, einem hinteren Lagerbock 12 und einem vorderen Ständer 13 besteht, der seinerseits
einen mit ihm aus einem Stück bestehenden Gehäuseteil 14 bildet, der den hinteren,
nämlich den Niederdruck- bzw. Saug- und Einlaßteil des Pumpengehäuses H darstellt.
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Der Einlaßteil H des Gehäuses weist einen nach vorn vorspringenden
Flansch: 15 auf, dessen ebene Stirnfläche quer zur Längsrichtung der Grundplatte
io verläuft. Ein zusätzlicher Gehäuseteil 16, der das Druck- und Förderende des
Pumpengehäuses H darstellt, ist durch Schrauben (nicht dargestellt) mit dem Flansch
15 des Gehäuseteils 14. verbunden. Die Teile 14 und 16 bilden eine hintere und eine
vordere Halbschale des Gehäuses mit einem Sauganschluß und einem Druckanschluß,
die nicht dargestellt sind. Die vordere Halbschale 16 des Gehäuses umgibt das übliche
Laufrad 17, das auf einer Welle 18 befestigt ist und mit einem bekannten Hilfslaufrad
I aus einem Stück besteht. Das Hilfslaufrad I ist in Glockenform mit Schaufeln B
dargestellt, die innen im Bereich der Glockenöffnung angeordnet sind. Die Laufradwelle
18 läuft in einem in der Nähe des Pumpengehäuses angeordneten vorderen Kugellager
i9 und einem von ihm um das Maß D entfernten hinteren Kugellager 2o. Die Welle 18
ist gegenüber den Kugellagern durch Befestigungsmuttern 1911 und 2o11 in der Längsrichtung
festgelegt. Die Kugellager i9 und 20 sind in einen zylindrischen, waagerecht verlaufenden,
feststehenden Tragkörper 2i von der Länge L eingebaut, der vorn in einem senkrechten
Flansch 22 endet.
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Der Lagerkörper 21 ist sowohl gegen waagerechte Längsbewegung als
auch gegen Verdrehung durch eine bei dieser Pumpenbauart bekannte Feststellvorrichtung
23 gesichert. Die Feststellvorrichtung weist einen waagerechten Bolzen 24. auf,
der in den Lagerbock 12 eingeschraubt ist und parallel zur Achse der Pumpenwelle
i8 nach vorn ragt. Der Tragkörper 21 trägt zwei seitwärts vorspringende Ansätze
25 und 26, zwischen die- der Bolzen 24 ragt. Zwei auf dem Bolzen sitzende Muttern
27 und 28 mit Unterlegscheiben 27' und 28a werden so gegeneinander und gegen
die Ansätze 25 und 26 angezogen, daß der Tragkörper 21 sowohl in einer längs eingestellten
Lage als auch gegen Drehung festgehalten wird.
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Am Flansch 22 des vorderen Endes des Tragkörpers 21 ist z. B. durch
Schrauben 28b (Fig. 2) ein nach unten offener Käfig 28c befestigt, der ein weiter
unten zu beschreibendes Absperrventilaggregat b' umgibt. Das vordere Ende des Käfigs
28a ragt in den hinteren Teil 14 des Pumpengehäuses unter dichtem Abschluß durch
eine Stopfbüchse mit Dichtungsringen 3o hinein, deren Druckring 29 durch Klemmplatten
31 mit Anzugsschrauben 32 angezogen und festgehalten wird. Mit dem vorderen Ende
des Käfigs 28a ist lösbar (Fig. 2 und 3) durch Schrauben 33 eine vordere Endplatte
34 mit einem gegen das Gehäuse gerichteten hohlzylindrischen mittleren Ansatz 35
verbunden, der genügend weit ist, um die Laufradwelle 18 frei laufend aufzunehmen,
d. h. mit einem erheblichen Spielraum oder Spalt G zwischen der Welle und der Innenfläche
des Ansatzes 35. Am Ende der Platte 34. ist, z. B. durch Schrauben 36, ein Ringkörper
37 befestigt, der in eine ringförmige Ausnehmung 38 mit Sitzfläche S eingepaßt ist.
Dieser Ringkörper ragt mit einem ringförmigen rippenartigen Ansatz in den Spalt
zwischen dem Umfang des Hilfslaufrades I und der Innenfläche einer mittleren Öffnung
des Gehäuseteils 14 hinein. und ergänzt mit seiner entsprechend profllierten EndflächeF
sowohl die Innenfläche-C, dieses Gehäuseteils als auch die Außenfläche des Hilfslaufrades
I unter Freilassung eines Austrittsspaltes 85 für das Hilfslaufrad.
Das
Absperrventilaggregat h im Käfig 28c umfaßt eine Grundhülse 39, die die Laufradwelle
umgibt und mit ihr umläuft. Die Hülse 39 trägt an ihrem hinteren Ende einen schalenförmigen
Labyrint'hteil4o, der einen feststehenden zylindrischen Labyrinthteil umfaßt. Dieser
ist durch einen nach außen ragenden Flansch 42 mit dem Flansch 22 des Tragkörpers
21 durch Schrauben 43 verbunden. öldichtungsringe 0 für das benachbarte Kugellager
i9 sind in dem feststehenden Labyrinthtei141 vorgesehen. Die zusammenwirkenden Labyrinthdichtungsteile
40 und 41 stellen eine Schutzvorrichtung für das vordere Kugellager i9 dar.
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Die Grundhülse 39 ist in der Längsrichtung nach einer Linie 44 (Fig.5
bis 8) in zwei Hälften 45 und 46 geteilt, die deutlicher in Fig. 4 erkennbar sind.
Die Hälften 45 und 46 sind miteinander in der aus Fig. 5 bis 8 deutlich ersichtlichen
Weise verschraubt. Jede Hälfte weist zwei Ansätze 47 und 48 auf, die durch je eine
Querschraube 49 zusammengehalten werden, deren Kopf auf der in der Drehrichtung
(s. Pfeil Ai, Fig. 7; A2, Fig. 8) nacheilenden Seite der Verbindung angeordnet ist.
Die Breite W, des Ansatzes 47 ist geringer als die Breite W2 des zugehörigen Ansatzes
48, der überdies so gestaltet ist, daß er in seiner vorauslaufenden Kante 5o eine
Rundung aufweist und in seiner Form mit dem äußeren Umriß je eines Auges 51 bzw.
5 ja (Fig. 4) übereinstimmt, die von der Nabe eines Armsystems 52 seitwärts ragen.
Das Auge 51 ist an der Vorderseite des breiteren Ansatzes 48 mittels einer Schraube
53 befestigt, die in rechtem Winkel zu der benachbarten Querschraube 49 angeordnet
und gegen Abnutzung durch eine vom Rande des Auges 51 vorspringende bogenförmige
Abschirmung 54 geschützt ist. Die gespaltene Hülse 39 ist an der Laufradwelle mittels
einer Klemmschraube 55 befestigt und besitzt eine nach vorn gerichtete äußere Stoßfläche
56 und eine nach hinten gerichtete innere Stoßfläche 57, die an einer entsprechenden
Stoßfläche 58 der Welle 18 anliegt.
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Eine Nabe 59 des Armsystems 52 sitzt auf einer Anlagefläche 6o der
Hülse 39 und ist mit ihr durch zwei Augen 51 und 51a (Fig. 4) verbunden. Die Nabe
59 besitzt L-Form zur Bildung einer ringförmigen Vertiefung zur Aufnahme des einen
Endes einer schraubenförmigen Druckfeder 61, die die Hülse 39 umgibt. Der Armkörper
52 besitzt weiterhin zwei diametral einander gegenüberliegende Arme 62 und 63, die
in einem rechten Winkel gegen die Augen 51 und 5ia versetzt sind. Die Arme 62 und
63 sind stark gegen das Pumpengehäuse geneigt, wie durch den Winkel R angedeutet,
und laufen in je zwei Augen 64 und 65 zur Aufnahme je eines Stiftes 66 aus, der
das Gelenk für je einen Gewichtshebel 67 bildet. Jeder Gewichtshebel 67 hat einen
rückwärts gerichteten Gewichtsteil 68
und einen vorderen Arm 69, der hakenförmig
zurückgebogen ist, so daß er einen ringförmigen Absperrventilkörper M am Rande erfaßt.
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Der Absperrventilkörper 31 weist eine ringförmige Stützplatte
7o auf, die die Hülse 39 mit einem erheblichen freien Zwischenraum 71 umgibt (Fig.3)
und das vordere Widerlager für die die Hülse umgebende Druckfeder 61 bildet. Die
Stützplatte 70 wird durch einen ringförmigen Ventilkörper 72 getragen, der aus elastisch
verformbarem Werkstoff, z. B. Gummi, besteht und einen Kranz 73 aufweist, der innen
z. B. durch Fäden, ähnlich wie die Verstärkungseinlagen von Fahrzeugreifenmänteln,
verstärkt sein kann und mit einer elastisch verformbaren Membran 74 und einem die
Hülse 39 dicht umschließenden Nabenteil75 aus einem Stück besteht. Der Nabenteil
75 liegt an der Stoßfläche 56 der Hülse 39 an und geht hier mit ihrer Oberfläche
glatt in die Oberfläche der Hülse 39 über. Nach vorn ragt er in den hohlzylindrischen
Teil 35 der Scheibe 34 hinein und bildet mit ihm den Ringspalt G, den der Ventilkörper
abschließen soll, wenn die Pumpe nicht läuft, der aber beim Umlauf der Pumpenwelle
offen zu halten ist. Eine Ringkappe 76 von ähnlichem elastischem Werkstoff sitzt
dicht um die Laufradwelle sowohl als um das innere Ende der Hülse 39 herum, um zu
vermeiden, daß Flüssigkeit zwischen der Hülse und der Welle einen Ausweg findet.
Eine ringförmige, zur Laufradwelle konzentrische Rippe 77 auf der Rückseite der
Endplatte 34 wirkt beim Ventilschluß mit dem Kranz 73 des Ventilkörpers zusammen.
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Der Kranz 73 des Ventilkörpers besitzt eine hohlzylindrische Grundform
von großer . Wandstärke t und einer Höhe k und mit einer mit der Rippe
77 zusammenwirkenden Stirnfläche f sowie mit einer die Stützplatte 7o berührenden
Rückfläche g. Am hinteren Ende ist die Außenfläche des Kranzes 73 bei 78 kegelförmig
erweitert und wird hier schwalbenschwanzartig durch eine unter kegelförmiger Verjüngung
nach vorn ragende Umfassungswand 78a der Stützplatte umschlossen. Der kegelförmig
erweiterte Teil des Kranzes 73 weist kerbenartige Unterbrechungen 79 (Fig. 4) auf,
die in geeigneten Abständen auf ihrem Umfang angeordnet sind und im Eingriff mit
entsprechenden Vorsprüngen 70a auf der Innenseite der Umfassungswand 7811 der Stützplatte
70 stehen, um eine gegenseitige Verdrehung zu verhindern.
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Es ist ersichtlich, daß die Arme 62 und 63 nach vorn bis zu einem
Punkt reichen, der jenseits, aber in der Nähe des Umfangs der Stützplatte 7o liegt.
Die Stützplatte trägt zwei radiale Ansätze 8o und 81, deren jeder eine quer gerichtete
Angriffsfläche 82 für die hakenförmig zurückgebogenen Arme 69 der Gewichtshebe167
aufweist. Die relative Lage der Gelenkpunkte der beiden Gewichtshebel gegenüber
den zugehörigen Teilen ist durch die Maßlinien p und q angedeutet, die ihre
Entfernung von der Rückseite bzw. von dem äußeren Umfang der Stützplatte 7o angeben,
sowie durch die Maßlinie r, die ihren Abstand von der Dichtungsfläche f des Absperrventilkranzes
73 angibt. Die relative Verkürzung des Käfigs 28c als Ergebnis der Erfindung kommt
in seiner tatsächlichen Länge K zum Ausdruck. Der Abstand der Gelenkpunkte von der
Achse der Laufradwelle 18 ist mit E bezeichnet.
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Die Lage der Schwunggewichte 67 in den Fig. i, 2, 3 und 6 entspricht
dem Zustand bei laufender
Pumpe, d. h. die Gewichte sind durch die
Fliehkraft nach außen bewegt und halten dadurch den Ventilkörper 31 gegen
den Druck der Feder 61 offen. Die Weite des hierbei bestehenden freien Durchganges
zwischen dem Ventilkranzkörper und der Rippe 77 ist mit F1 bezeichnet. Da also die
Ge-«-ichte 67 beim Lauf der Pumpe das Ventil offenhalten, kann sich die Welle frei
und reibungslos in dem Ringspalt G drehen, während ein Entweichen von Schmutzwasser
oder Schlamm aus dem Innern der Pumpe durch den Spalt G dadurch verhindert wird,
daß das Hilfsrad I durch seine Schaufeln B
einen hydraulischen Druck
erzeugt, der dem hydraulischem Druck der Flüssigkeit auf der Einlaßseite der Pumpe
entgegenwirkt. Die Gewichte 67 halten den Kranz 73 des Ventilkörpers unter -Mitwirkung
der Elastizität der Membran 74 schwebend in einem Abstand von der Rippe 77. Die
Gewichte 67 sind im Ventilbewegungsmechanismus so angeordnet, daß sie eine große
kinematische Fliehkraftwirkung haben. Dies folgt daraus, daß die Drehpunkte 66 in
größerem Abstand E von der Achse der Laufradwelle angeordnet sind, woraus sich eine
verhältnismäßig hone Umfangsgeschwindigkeit der Gewichte und damit eine entsprechend
große Fliehkraftwirkung ergibt, obgleich die Masse der Gewichte verkleinert ist.
Tatsächlich hat sich gezeigt, daß zwei solche Gewichte von verhältnismäßig kleiner
Masse bei der verbesserten Bauart gemäß der Erfindung eine ausreichende Wirkung
ergeben.
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Die Lage der Gewichte gemäß Fig. 3 deutet also das Bestehen eines
dynamischen Gleichgewichtes zwischen der durch sie ausgeübten Fliehkraft und der
Spannung der Feder 61 an, was durch das Offenstehen des `'entils angezeigt wird.
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Wenn die Pumpe zu laufen aufhört, schwindet die die Gewichte nach
außen drückende Fliehkraft. so daß die Feder 61 die -Möglichkeit .hat, den Ventilkranz
73 gegen die Rippe 77 zu drücken und das Ventil geschlossen zu halten, wobei wiederum
die elastische Nachgiebigkeit der Membran 7.4 mitwirkt.