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Zahnradpumpe Eine Zahnradpumpe nach dem Patent 93q.678 enthält zwei
Ritzel, die sich in einem Gehäuse im Eingriff drehen und in dem Gehäuse beiderseits
der Durchdringungszone der Ritzelzähne eine Saug-und eine Druckkammer bestimmen.
Ein zylindrischer Raum, der in der einen Wand des Gehäuses angeordnet ist und in
dieser gegenüber der Durchdringungszone der Ritzelzähne mündet, bildet zwischen
der Saugkammer und der Druckkammer einen Umlaufkanal, während ein in dem genannten
zylindrischen Raum gleitender Kolben, dessen Stellung regelbar ist, den Durchgangsquerschnitt
des' vorerwähnten Umlaufkanals in der Weise regelt, daß der Durchgangsquerschnitt
verringert und die Leistung der Pumpe erhöht wird, wenn der Kolben sich den genannten
Ritzeln nähert, und der Durchgangsquerschnitt vergrößert und die Leistung der Pumpe
vermindert wird, wenn der Kolben sich von den Ritzeln entfernt.
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Die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptpatents hat den Zweck,
eine. genaue Regelung des Förderdruckes der Pumpe zu verwirklichen.
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Sie hat andererseits den Zweck, das Fassen der Pumpe durch einfache
Mittel zu erleichtern. Erfindungsgemäß wird in einer Zahnradpumpe nach dem Hauptpatent,
wie sie vorher erklärt ist, der in dem zylindrischen Raum, der den Umlaufkanal zwischen
der Saugkammer und der Druckkammer bildet, verschiebbare Kolben durch eine
Membran
gesteuert, die eine mit der Druckkammer der Pumpe verbundene Steuerkammer abschließt.
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Die Membran ist auf der der Steuerkammer abgekehrten Fläche einem
Gegendruck, z. B. dem Atmosphärendruck, ausgesetzt. Im allgemeinen ist sie andererseits
durch eine Feder belastet.
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Die Steuerkammer kann zum anderen mit der Saugkammer der Pumpe durch
einen Durchgang verbunden sein, der durch ein belastetes Ventil gesteuert wird,
wobei die Verbindung zwischen der Steuerkammer und der Druckkammer der Pumpe mittels
eines Durchganges von geringem Querschnitt gebildet ist.
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Die Beschreibung und die Zeichnung geben ein Ausführungsbeispiel an
und erklären Art und Weise, wie die Erfindung verwirklicht werden kann.
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Fig. i zeigt, teilweise im Schnitt nach Linie I-1 von Fig. 3, die
Ansicht einer Zahnradpumpe nach der Erfindung; Fig. 2 stellt die gleiche Pumpe in
Ansicht unter der Annahme dar, daß die vorn befindliche Wand abgehoben ist; Fig.
3 läßt die gleiche Pumpe im Schnitt nach Linie III-III von Fig.i erkennen; Fig.
q. zeigt dieselbe Pumpe im Schnitt nach Linie IV-IV von Fig. 2, ebenfalls unter
der Annahme, daß die vordere Wand abgehoben ist.
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Die dargestellte Pumpe enthält ein Gehäuse i (Fig. 3), das aus einem
Körper 2 und den beiden Wänden 3 und q. gebildet ist.
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In dem- Gehäuse i sind zwei im Eingriff befindliche Ritzel 7 und 8
angeordnet. Das Ritzel 7 bildet mit einer Achse 9, io einen Körper. Der Teil io
der Achse des Ritzels 7 weist ein äußeres Ende i5o mit einem Schraubenzieherschlitz
auf, wodurch die Mitnahme der Achse und des Ritzels 7 im Sinne des Pfeiles 17 (Fig.
2) durch einen nicht dargestellten Motor ermöglicht wird, auf dem die Pumpe mittels
eines Flansches 18 angebracht sein kann. Das Ritzel 8 bildet mit einer Achse z9
einen Körper.
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Die Ritzel 7 und 8 bestimmen in dem Gehäuse i der Pumpe beiderseits
der Durchdringungszone 2i der Ritzelzähne eine Saugkammer 22 sowie eine Druckkammer
23 (Fig. 2). Die Saug- und Druckkammern 22 und 23 stehen entsprechend mit einer
Saugleitung 24 und einer Druckleitung 25 (Fig. i) in Verbindung. Die Saugleitung
2q. ist mittels eines Anschlusses 26 mit der nicht dargestellten Versorgungsquelle
der Pumpe verbunden, während die Druckleitung 25 mittels eines Anschlusses 27 mit
dem nicht dargestellten, durch die Pumpe versorgten Gerät verbunden ist.
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Ein in der Wand q. des Gehäuses i angeordneter zylindrischer Raum
28 mündet gegenüber der Durchdringungszone 2i der Zähne der Ritzel 7 und 8 in das
Innere des Gehäuses. Der zylindrische Raum 28 steht frei mit der Saugkammer 22 und
der Druckkammer 23 durch zwei Aussparungen 38 und 39 (Fig. 4) in Verbindung.
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Der zylindrische Raum 28 bildet zwischen der Druckkammer 23 und der
Saugkammer 22 einen Umlaufkanal. Der Durchgangsquerschnitt dieses Umlaufkanals wird
durch zinen Kolben 29 geregelt, der in den zylindrischen Raum 28 gleitet.
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Der Kolben 29 wird durch eine Membran 151 gesteuert, die eine Steuerkammer
152 abschließt und durch eine Feder 153 belastet ist. Die Spannung der Feder i53
kann .mitels einer Schraube 154 eingestellt werden.
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Die Steuerkammer i52 steht mit der Druckkammer 23 durch einen Durchgang
155 in Verbindung, der eine Öffnung von geringem Querschnitt 156 enthält. Die Steuerkammer
152 steht anderseits durch einen Durchgang 157 mit der Saugkammer 22 in Verbindung.
Ein Ventil 158, das in dem Durchgang 157 angeordnet ist und mit einem
Sitz 159 zusammenwirkt, wird in Betrieb durch eine Feder 16o geschlossen
gehalten. Die Kammer ihr, von der Steuerkammer 152 durch die Membran 151 getrennt,
steht mit der Außenluft durch Öffnungen 162 in Verbindung. Die Kammer 161 könnte
mit einem Gegendruck verbunden sein, der von dem atmosphärischen Druck verschieden
ist.
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Die Vorrichtung wirkt wie folgt: Während des normalen Laufes der Pumpe
wird die Flüssigkeit durch die Leitung 24 angesaugt und durch die Leitung 25 gefördert.
Der Förderdruck in der Kammer 23 wird durch den Durchgang 155 und die Öffnung
156 an. die Steuerkammer 152 und an die Membran 151 übertragen.
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Wenn der an die Membran 151 übertragene Druck höher als die Kraft
der Feder 153 ist, hebt die Membran den Kolben 29 an, wobei die Feder 153
zusammengedrückt wird. Der Umlaufkanal zwischen der Druckkammer 23 und der Saugkammer
22, der durch den Zylinder 28 und die Aussparungen 39 und 38 gebildet wird, ist
so offen. Flüssigkeit kehrt direkt von der Druckkammer 23 zur Saugkammer 22 durch
diesen Umlaufkanal zurück, und die Leistung der Pumpe vermindert sich. Daraus ergibt
sich eine Verminderung des Förderdruckes, und unter der Wirkung der Feder 153 hat
die Membran 15 i das Bestreben, den Kolben 29 im Sinne der Schließung des
Umlaufkanals zurückzuführen., Die Membran 151 und der Kolben 29 nehmen eine Gleichgewichtsstellung
ein, bei der der Förderdruck die Kraft der Feder 153 ausgleicht.
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Es ist zu berücksichtigen, daß das äußere Ende des Kolbens 29, das
gegenüber den Ritzeln 7 und 8 angeordnet ist, einem Zwischendruck zwischen dem Förderdruck
und dem Ansaugdruck unterworfen ist. Also werden der Förderdruck, der auf die Membran
15 i wirkt, und der genannte Zwischendruck, der auf den Kolben 29 wirkt,
einerseits und die Kraft der Feder 153 anderseits im Gleichgewicht stehen.
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Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht eine genauere Regelung des
Förderdruckes als die in Fig. 6 des Hauptpatents dargestellte Vorrichtung, wo der
Kolben, der den Umlaufkanal der Pumpe steuert, direkt durch eine Feder ohne Verbindung
mit einer Membran belastet ist, die dem Förderdruck unterworfen ist.
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Wenn die Pumpe höher als der sie speisende Vorratsbehälter angebracht
ist und wenn im
Augenblick des Ingangsetzens der Pumpe die Leitungen
mit Luft gefüllt sind, ist die Pumpe nicht imstande, durch ihre eigenen Mittel zu
fassen, und man benutzt zu diesem Zweck eine Hilfspumpe, die auf der Ansaugleitung
angeordnet ist. Die Hilfspumpe kann elektrisch oder von Hand betrieben sein.
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Solange die Pumpe nicht gefaßt hat, wird kein Druck von der Druckkammer
23 durch den Durchgang 155 an die Steuerkammer 152 übertragen. Die durch die Hilfspumpe
in die Ansaugleitung a4 und die Saugkammer 22 geschickte Flüssigkeit öffnet das
Ventil 158 gegen die Wirkung der Feder 16o und füllt die Steuerkammer 152. Diese
Flüssigkeit hat das Bestreben, durch die Öffnung 156 und den Durchgang 155 in die
Druckkammer 23 und die Druckleitung 25 zu fließen. Da aber die Öffnung
156 einen kleinen Querschnitt hat, steigt der Druck in der Steuerkammer 152,
an und drängt die Membran 151 zurück, wobei die Feder 153 derart zusammengedrückt
wird, daß der Kolben 29 angehoben und der Umlaufkanal der Pumpe geöffnet wird, der
durch den - Zylinder 28 und die Aussparungen 38 und 39 gebildet ist. Die durch die
Hilfspumpe geförderte ' Flüssigkeit durchquert dann die Hauptpumpe durch den vorerwähnten
Umlaufkanal.
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Nachdem aus allen Leitungen die Luft ausgetrieben ist, hält man die
Hilfspumpe an und setzt die Hauptpumpe- in Gang. Wenn der Förderdruck der Hilfspumpe
aufgehoben ist, schließt die Feder 16o wieder das Ventil 158, und die Pumpe arbeitet,
wie vorstehend beschrieben wurde.
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Die Hilfspumpe. könnte ebenfalls als Hilfspumpe für den Fall benutzt
werden, wenn die Hauptpumpe zu schwach ist.
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Es ist bekannt, eine Zahnradpumpe mittels einer Hilfspumpe zum Fassen
zu bringen, indem ein Umlaufkanal zwischen dem Ansaugraum und dem Abfluß der Pumpe
vorgesehen ist, wobei ein belastetes Ventil in dem Umlaufkanal angeordnet ist. Der
genannte Umlaufkanal ist von dem Rückkehrumlaufkanal unabhängig, der während des
normalen Laufes benutzt wird, um an den Ansaugraum der Pumpe das übermaß der Liefermenge
zurückzuführen. Bei der Pumpe nach der Erfindung kann der Rückkehrumlaufkanal des
normalen Laufes der Pumpe ebenfalls als Umlaufkanal zum Fassen der Pumpe nutzbar
gemacht werden.