DE947592C - Fluessigkeitspumpe mit Schiebersteuerung - Google Patents

Description

• Flüssigkeitspumpe mit Schiebersteuerung Es sind einfach und doppelt wirkende Kolbenpumpen in stehender und liegender Bauart zur Förderung von Flüssigkeiten bekannt, bei denen der Saug- und Druckvorgang durch einen von Exzen tern, unrunderi Scheiben od. dgl. angetriebenen Schieber, der konzentrisch zum Kolben angeordnet ist, gesteuert wird. Der Voreilwinkel des Schieberantriebs gegenüber der Pumpenkurbel liegt etwa bei 9o Kurbelgraden. Im Augenblick der Kolbenumkehr bewegt sich der Schieber daher mit Höchstgeschwindigkeit. Irr diesem Augenblick beginnt auch z. B, der Druckvorgang, d. h. der Druckkanal wird geöffnet, der die Verbindung zwischen dem Arbeits- und Druckraum .herstellt. Zur gleichen Zeit wird auch der Saugkanal geschlossen. Bei schiebergesteuerten Flüssigkeitspumpen ist es bekannt, während des letzten Abschnitts des Förderhubes den Druckkanal vorzeitig, d. h. bevor der Kolben den Totpunkt erreicht, zu schließen und gleichzeitig vorzeitig den Saugkanal zu öffnen.
• Das vorzeitige Öffnen des Saugkanals soll dazu dienen, bessere Ansaugverhältnisse zu schaffen, die darin bestehern, daß der durch den Schieber freigegebene Saugkamalquerschnitt bei Beginn des Ansaughubes durch das vorzeitige öffnen größer ist. Diese Maßnahme hat jedoch den Nachteil, daß die Bewegungsrichtung des Wassers im Saugkanal bis zur Erreichung des Kolbentotpunktes, also bis zur Erreichung des Druckhubendes, der normalem Wasserst-ömung während des Saughubes entgegengesetzt ist. Der KolberL -der Pumpe rnuß im Totpunkt und kurz danach. die rückläufige Wasserströmung aufhalten und das Wasser @dann wieder in entgegengesetzter Richtung beschleunigen; durch ,das vorzeitige Öffner. des Saugkanals treten keineswegs bessere Ansaugverhältnisse auf, sondern schlechtere.
• Die im letzten Abschnitt des Förderhubes geförderte Flüssigkeitsmenge, die infolge des vorzeitigen Schließens des Druckkanals nicht mehr durch diesen in den Druckraum gelangen kann, wird zuerst nach einer bekannten Anordnung durch einen gesteuerten Hilfsschieber zwischen Arbeitsraum und Saugraum oder gemäß einer anderen bekannten Anordnung mit Hilfe eines federbelasteten Ventils zwischen. Arbeitsraum und Saugraum und nach der vorzeitigen Öffnung des Saugkanals auch durch :diesen in, den Saugraum rückgefördert. Dadurch tritt -die bereits oben beschriebene Umkehr der normalen Bewegungsrichtung des Wassers im Saugkanal ein. Alle bisherigen Anordnungen sehen ein gleichzeitig eintretendes Öffnen -dies Druckkanals und Schließen des Saugkanals vor. Genau in der Kolbentotpunktlage beim Wechsel vom Saug- und Druckhub erfolgt bei den bisher bekannten schiebergesteuerten: Flüssigkeitspumpen das Abschließen des Saugkanals und das gleichzeitige Öffnen des Druckkanals. Da im Arbeitsraum im Zeitpunkt des gleichzeitigen Öffners und Schlie-Bers noch der Saugdruck vorhanden ist, wirkt sich die Druckdifferenz zwischen diesem und dem Förderdruck, insbesondere bei höherer Förderdrucken über 3 bis 5 atü .derart aus, daB eine Wasserrückströmung vom Druckraum zum Arbeitsraum stattfindet, die sich als starker Wasserschlag auswirkt, der mit einem wesentlichen Druckanstieg im Arbeitsraum verbunden ist und geräuschvolle Erschütterungen hervorruft, die die Pumpe gefährden.
• Um ein stoßfreies Arbeiten bei einer schiebergesteuerten Flüssigkeitspumpe zu erzielen, werden erfindungsgemäß Maßnahmen getroffen, damit im Arbeitsraum im Augenblick der Öffnung des Druckkanals durch d'en vorhandenen Pumpenkolben und erforderlichenfalls durch zusätzliche Vorkehrungen: der Förderdruck bereits erreicht oder nahezu erreicht ist.
• Gemäß der Erfindung ist der Steuerschieber 2 derart gesteuert und' hinsichtlich der Entfernung seiner steuernden Kanten derart ausgebildet, daB der Hubraum 5 über den ersten Abschnitt des Förderhubes nach: der Totlage 7 A des Kolbens, entsprechend einigen, z. B. 6 bis io Kurbelgraden vom Saugraum 3 und Druckraum 4 gleichzeitig abgeschaltet ist. Hierdurch wird infolge der Komgressibilität der Flüssigkeit und der sich eventuell aus der Flüssigkeit ausscheidenden Gasmenge und in, folge der Elastizität der Hubraumwände beim Vorgehen des beispielsweise durch einen Kurbeltrieb bewegten Kolbens ein stoßfreier Anstieg des Saugdrucks auf den Förderdruck im Hubraum 5 ,erzielt.
• Der- oben beschriebene Stenerschieberabschluß kann nur für einen bestimmten Betriebszustand ausgelegt werden. Um die -Pumpe jedoch auch für verschiedene Förderdrücke und vers.Ehiedene Drehzahlen mit jeweiliger bester Wirkungsweise zu betreiben, besteht die Möglichkeit, ein von der Kurbelwelle angetriebenes Umgehungsventil 8 oder einen Umgehungsschieber zwischen Hubraum 5 und Druckraum 4 vorzusehen. Dieser Umgehungsschieber oder dieses Umgehungsventil 8 soll im Falle eines zu geringen Druckanstieges im Hubraum sofort nach Kolbenumkehr Flüssigkeit aus dem Druckraum 4 in den Hubraum 5 einströmen lassen, um beim Öffnen des Druckraums 4 eine möglichst geringe Druckdifferenz zu haben. Um den Zeitpunkt und- den Grad des Öffners des Umgehungsventils '8 den Betriebserfordernissen anpassen zu können, ist dessen Bewegung vorteilhaft regelbar, z. B. mit Hilfe eines verstellbaren Exzenters auf der Kurbelwelle. Zur selbsttätigen Regelung in Abhängigkeit vom Förderdruck kann ein bekannter Druckregler dienen,, der an beliebiger Stelle an: die Druckleitung angeschlossen ist. Allein oder zusätzlich kann die Regelung mittels eines bekannten Drehzahlreglers in Abhängigkeit von der Drehzahl der Kurbelwelle erfolgen:.
• Der Vorteil der Anordhung des, Um@gehungsvertils 8 oder des Umgehungsschiebers besteht in einer Erweiterung der Urabhängigkeit bezüglich Stoßfreiheit von den Betriebsverhältnissen,.
• Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird dien, Hubraum 5 durch den . Steuerschieber 2 auch über den ersten Abschnitt des Saughubes nach der Totlage 7 B des Kolbens, entsprechend einigen, z. B. 6 bis io Kurbelgraden vom Saugraum 3 und, vom Druckraum 4 abgeschaltet. Dieses Merkmal -hat den Vorteil, daB der Übergang vom Förderdruck auf den Saugdruck im Hubraum 5 kontinuierlich erfolgt. Bei einem gleichzeitigen Schließern des Druckkanals und Öffnen ides Saugkanals vor dem Totpunkt, d. h:, vor Beginn des Saughubes, wie es bisher bekanntgeworden und' oben bereits beschrieben worden, ist, besteht der Nachteil der Wasserrückströmung im Saugkanal.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Flüssigkeitspumpe mit einem konzentrisch um -dien Pumpenkolben angeordneten,- von der Kurbelwelle angetriebenen, Steuerschieber, dadurch gekennzeichnet, daB der Steuerschieber (2) derart steuerbar und die Entfernung seiner Steuerkanten voneinander um so viel größer als der Abstand der Steuerkanten des Hubraumes (5) gehalten ist, daB dieser Hubraunv (5)_ zu Beginn des Druckhubes und zu Beginn .des Saughubes entsprechend. einigen, z. B. 6 bis io Kurbelgraden sowohl vorn Saugraum (3) als auch vom Druckramm (4) abgeschaltet ist.
2. 2. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein von der Kurbelwelle angetriebenes, an sich bekanntes Umgehungsventil (8) öder einen an sich bekannten Umgehungsschieber in einer Leitung vom Hubraum (5) zum Druckraum (4).
3. 3. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Umgehungsventils (8) in an sich bekannter Weise regelbar ist, z. B.. durch einen Exzenter auf der Kurbelwelle.
4. 4. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Druckregler zur an sich bekannten,- selbsttätigen Regelung der Bewegung des Umgehungsventils (8) in Abhängigkeit vom Förderdruck.
5. 5. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Drehzahlregler zur an sich bekannten selbsttätigen Regelung der Bewegung des Umgehungsventils (8) in Abhängigkeit von der Drehzahl der Kurbelwelle. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 62,5 379, 838 396.