DER0008487MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 5. März 1952 Bekanntgemacht am 15. März 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenpumpe, insbesondere mit auf beiden Seiten der Welle liegenden gleichachsigen Zylindern, bei der die Dichtung zwischen Kolben und Pumpenzylinder durch eine verformbare Stülpmanschette gebildet wird, deren ruhendes Ende am Pumpenzylinder und deren bewegliches Ende an der vorderen Stirnseite des Kolbens befestigt ist.

Gemäß der Erfindung wird eine Kolbenpumpe ίο dieser Art in der Weise ausgebildet, daß die Stülpfalte zwischen einer Ringwulst der Kolbenstirnseite und einer Ringrille des Zylinderdeckels liegt und der zwischen Stülpfalte und Kolbenstimseite befindliche Raum durch in an sich bekannter Weise im Kolben vorgesehene Durchbohrungen mit dem durch einen am Pumpengehäuse angeordneten, die betriebsbedingte Wärmedehnung der Flüssigkeit kompensierenden Ausgleicher unter konstantem Flüssigkeitsdruck gehaltenen Pumpengehäuse in Verbindung steht.

Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform sieht die Erfindung einen mittels eines regelbaren Rückschlagventils gesteuerten Verbindungskanal zwischen dem Hohlraum der Stülpfalte und der Rückseite des Pumpenkolbens vor.

Vorteilhafterweise wird die Pumpe in der Weise ausgebildet, daß der regelbare Innenraum des Ausgleichers durch eine Stülpmanschette abge-

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dichtet ist, deren bewegliches Ende an dem feder-

^; belasteten Ausgleicherkolben und deren ruhendes Ende an der Innenfläche des Gehäuses befestigt ist.

Dabei kann die Anordnung so getroffen werden, daß die Kolbenstange des Ausgleichers einen Schalter für den Speisestrom der Pumpe derart steuert, daß der Strom abgeschaltet wird, wenn in der Pumpe ein Leck entsteht.

Weitere Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den dazugehörigen Zeichnungen. In diesen zeigt

Fig. ι einen Längsschnitt der Pumpe mit zwei einander gegenüberliegenden Zylindern,

Fig. 2 einen Längsschnitt einer anderen Aus-¹S führungsform eines Teils der Fig. i, Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie I-I der

Fig· ΐ· ■ ■ .

Nach Fig. ι und 3 können in einem Gehäuse 1 zwei Zylinder 2 und .3 mit Kühlrippen angeordnet sein. Ein Deckel 4 schließt das Ende des Zylinders 2 ab und bildet innen eine zylindrische Kammer 5, in der ein mit der Manschette 23 fest verbundener. Hilfskolben (»falscher« Kolben) 6 läuft. Der Deckel bildet außerdem eine konzentrisch um Kammer 5 herum angeordnete Ringkammer 7, deren Erzeugende ein Kreisbogen ist. Die beiden. Kammern 5 und 7 sind durch Bohrungen, 46 im Deckel miteinander verbunden. In die zylindrische Kammer S münden zwei Ventile. Ein Saugventil 8 wird durch eine Buchse 9 geführt, hat einen Ventilsitz 10 mit einer Dichtung 11 und eine Rückstellfeder 12. Ein Auslaßventil 13 wird durch einen Schraubverschluß 14 geführt und hat einen Ventilsitz 15 mit einer Dichtung 16. Die Dichtungen 11 und 16 können unter Umständen und je nach der Art der geförderten Flüssigkeiten oder Gase aus plastischen Stoffen bestehen. Eine Anschlußbuchse für eine Förderleitung fet bei 17 vorgesehen.

Die beiden entgegengesetzt gerichteten Kolben sitzen auf Kolbenstangen 18 und 19, die einstückig mit einem auf einem Exzenter 21 sitzenden Schieberahmen 20 verbunden, sind. Die Kolbenstangen, werden durch eine Verschlußplatte 47 geführt/Diese hat große Bohrungen 48 und eine Lagerbuchse 49.

Der Exzenter 21 wird durch Riemenscheibe, Riemen und Elektromotor, die nicht abgebildet sind, angetrieben.

Der Kolben 22 ist durch Bolzen und Mutter auf der Kolbenstange 18 befestigt. Er besitzt in der Mitte einen zylindrischen Gewindestutzen, auf den der Hilfskolben aufgeschraubt ist. Kolben und Hilfskolben haben je eine Ringnut für die Befestigungswulst 50 der Manschette 23, deren anderes Ende durch eine Befestigungswul'st 51 festgelegt ist. Der Kolben 22 hat außerhalb¹ des zylindrischen Gewindestutzens eine Oberfläche mit etwa halbkreisförmigem Querschnitt, die dem Querschnittbogen der Ringkammer entspricht. Die geschmeidige Manschette 23 hat also einen zylindrischen Teil, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Zylinders 2 entspricht und am anderen Ende einen umgestülpten Teil, mit etwa dem gleichen Krümmungsradius wie der kreisringförmig£ Teil des Kolbens 22. Wenn der Kolben am Ende ' des Förderhubes am toten Punkt angelangt ist, berührt er fast die Stülpfalte der Manschette. Der Hohlraum der Stülpfalte ist dann. Null oder fast Null. Eine Anzahl von Öffnungen 24 mit geringem Querschnitt verbindet den Innenraum des Gehäuses ι mit dem Hohlraum 42 der Stülpfalte. Die Außenseiten dieser Öffnungen münden also auf die Innenfläche der Manschette.

Der Kolben 22 enthält außerdem ein Ventil, das aus einer Kugel 25, einer Feder 26 und einer Spann- und Befestigungsschraube 27 besteht. Die Vorspannung der Feder ist so eingestellt, daß sich das Ventil öffnet, wenn der Überdruck den Unterschied zwischen Höchstförderdruck und Gehäuseinnendruck übersteigt. Bei ihrer ■ Verlagerung verschließt oder öffnet die Kugel eine Leitung zwisehen den Kanälen 28 und 29, welche die Stülpfalte der Manschette mit dem Gehäuseinnenraum verbinden.

Der Gehäuseinnenraum ist mit unter Druck stehendem Öl gefüllt. Durch Entlüftungsschrauben

30 kann beim Füllen der Pumpe Luft abgelassen werden. Das ganze Gerät muß also vollkommen dicht sein. Die Ölfüllung steht gewöhnlich unter einem Druck von einigen hundert Gramm je cm²;

z. B. 500 bis 600 g/cm² bei einem Förderuck der Pumpe von 2 bis 2,5 kg/cm². Je nach der benutzten Füllflüssigkeit kann der Füllungsdruck jedoch auch jeden anderen Wert haben. Während des Betriebes der Pumpe steigt die Temperatur der unter Druck stehenden Flüssigkeit und damit ihr Volumen. Eine Ausdehnungsausgleichvorrichtung am Gehäuse i, wie sie Fig. 3 zeigt, soll das Auftreten von Überdrücken im Gehäuse verhindern.

Die Vorrichtung besteht aus einem in das Gehäuse geschraubten Bodenstück 31/ und einer daraufgesetzten Röhre 32. Eine Membran 33 in der Röhre ist fest mit einer Kolbenstange 34 verbunden. Zwischen Membran und Röhre liegt eine geschmeidige und undurchlässige, an- einem Ende geschlossene und am anderen Ende offene Manschette 35, die durch eine Ringwulst 36 mit dem Bodenstück

31 fest verbunden ist. Die im Gehäuse eingeschlossene Flüssigkeit wird durch die entgegengesetzten Bewegungen der beiden Pumpenkolben dauernd hin- und hergetrieben, und diese Strömung wird durch die Öffnungen 48 ermöglicht. Die Flüssigkeit gelangt durch die Öffnung 37 auch in die Ausdehnungsausgleichvorrichtung. Wenn sie sich ausdehnt, übt sie auf die Membran 33 einen Druck aus, und diese'nimmt eine durch die Feder 38 bestimmte neue Gleichgewichtsstellung ein. Wenn die Flüssigkeit sich zusammenzieht, drückt die Feder 38 die Membran in umgekehrter Richtung. Man kann die Feder 38 so wählen, daß sie den günstigsten Druck im Gehäuseinnenraum erzeugt. Wenn der Druck infolge eines Lecks sinkt, dehnt sich die Feder 36 aus und nimmt die Membran, 33, die Kolbenstange 34 und, mit dieser den Knopf 39 mit. Der Knopf schwenkt den Hebel 40, und dieser berührt einen Kontakt 41 und unterbricht dadurch den Speisestrom des Antriebsmotors der Pumpe.

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Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab eine andere Ausführungsform, bei der die Stülpfalte der Manschette während des Saughubes leichter gefüllt werden kann, Der Kolben bewegt sich dann in Richtung des Pfeiles X, stülpt die Manschette 23 nach dem Gehäuseinnern ein, und der Hohlraum 42 der Stülpfalte sowie die Kammer 7 vergrößern sich nach und nach. Damit sich die Stülpfalte 42 leichter mit Flüssigkeit füllt, enthält der Kolben in einer Vertiefung 43 eine Kugel 44, die unter dem Einfluß der Kolbenbewegung eine Öffnung 45 freigibt. Die Flüssigkeit fließt dann in die Stülpfalte in Richtung der Pfeile/.

Derartige Pumpen können die verschiedenartigsten Anwendungen in der Industrie finden. Die Manschette kann aus plastischem Stoff, wie synthetischem Kautschuk, Polyvinylchlorid, polythenartigem Stoff und allgemein aus jedem elastischen Stoff bestehen, der sich gegenüber den von der Pumpe geförderten Flüssigkeiten oder Gasen indifferent verhält.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das beschriebene . und dargestellte Gerät beschränkt. Sie umfaßt alle möglichen Änderungen ■ der Konstruktion, die die notwendigen aufgezählten Merkmale enthalten.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Kolbenpumpe, insbesondere mit auf beiden Seiten der Welk liegenden gleichachsigen Zylindern, bei der die Dichtung zwischen Kolben und Pumpenzylinder durch eine verformbare Stülpmanschette gebildet wird, deren ruhendes Ende am Pumpenzylinder und deren bewegliches Ende an der vorderen Stirnseite des Kolbens befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stülpfalte zwischen einer Ringwulst der Kolbenstirnseite und einer Ringrille (7) des Zylinderdeckels (4) liegt und der zwischen Stülpfalte und Kolbenstirnseite befindliche Raum (42) durch in an sich bekannter Weise im Kolben (22) vorgesehene Durchbohrungen (24) mit dem durch einen am Pumpengehäuse angeordneten, die betriebsbedingte Wärmedehnung der Flüssigkeit kompensierenden Ausgleicher (31 bis 39) unter konstantem Flüssigkeitsdruck gehaltenen Pumpengehäuse in Verbindung steht.
2. 2. Pumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mittels eines regelbaren Rückschlagventils (25, 26, 27) gesteuerten Verbindungskanal (28,29) zwischen dem Hohlraum (42) der Stülpfalte und der Rückseite des Pumpenkolbens (22).
3. 3. Pumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet¹ durch einen mittels eines regelbaren Rückschlagventils (43, 44, 45) gesteuerten Verbindungskanal zwischen dem Hohlraum (42) der Stülpfalte und der Rückseite des Pumpenkolbens (22).
4. 4. Pumpe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der regelbare Innenraum des Ausgleichers (31 bis 39) durch eine Stülpmanschette (35) abgedichtet ist, deren bewegliches Ende an dem federbelasteten Ausgleicherkolben (33) und deren ruhendes Ende (36) an der Innenfläche des Gehäuses (32) befestigt ist.
5. 5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (34, 39) des Ausgleichers (31 bis 39) einen Schalter (41) für den Speisestrom der Pumpe derart steuert, daß der Strom abgeschaltet wird, wenn in der Pumpe ein Leck entsteht.

   Angezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr.' 50953;
   USA.-Patentschrift Nr. 2 342 906.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen