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Umlaufanordnung für mehrzylindrige, im Kreise angeordnete Kolbenpumpen.
Die Erfindung bezieht sich auf Umlaufanordnungen für Kolbenpumpen. Bei den gebräuchlichen
Umlaufanordnungen strömt die Flüssigkeit von dem Druckraume der Pumpe durch die
Umlaufleitung in den Saugraum und von diesem auf dem Wege über die Pumpenzylinder
in den Druckraum zurück. Derartige Umlaufanordnungen sind nun für mehrzylindrige
Kolbenpumpen mit Wellenantrieb und einem beim Betrieb der Pumpe an der Drehung der
Antriebswelle teilnehmenden, sämtlichen Pumpenzylindern gemeinsamen Steuerschieber
wenig geeignet. Denn bei Verwendung eines derartigen Steuerschiebers lassen sich.
naturgemäß die Steuerungskanäle nur mit einem verhältnismäßig kleinen Durchflußquerschnitt
ausfühTen. Infolgedessen würde die Flüssigkeit, wenn sie auf dem Wege vom Saugraum
zum Druckraum durch, die Steuerungskanäle hindurchtritt, eine ziemlich starke Erwärmung
erfahren. Da nun beim Umlauf immer -,vieder dieselben Flüssigkeitsteilchen durch
die Steuerungskanäle hindurchtreten müßten, so w ürd@e schließlich die Temperatur
der umlaufenden Flüssigkeit auf einen unzulässig hohen Wert ansteigen. Die Erfindung
bezweckt nun, für Pumpen der erwähnten Art eine einfache Umlaufanordnung zu schaffen,
bei der dieser Übelstand nicht auftreten kann.
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Auf der Zeichnung ist eine Pumpe mit einer, ein Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes bildenden Umlaufanordnung dargestellt, und zwar zeigt
Abb. i einen senkrechten Längsschnitt der Pumpe, Abb. 2 den Schnitt nach 2-2 der
Abb. i, von links gesehen, und Abb. 3 den Schnitt nach 3-3 der Abb. i, von links
gesehen.
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Die Pumpe besitzt ein feststehendes Zylindergehäuse A mit neun parallel
zueinander liegenden, in gleichen Abständen von der Antriebswelle B angeordneten
Zylindern a'. In jedem Zylinder a1 ist ein Kolben C geführt, der in bekannter Weise
mit der Antriebswelle B durch Vermittlung eines sogenannten .Schrägscheibengetriebes
derart in zwangläufiger Verbindung steht, daß ihm durch die Drehung der Welle eine
hin und her gehende Bewegung von gleichbleibender Hublänge erteilt wird. In dem
Gehäuse A befindet sich ein zylindrischer, gleichachsig zur Welpe B angeordneter
Saugkanal a2 und eine gleichfalls
zylindrische und gleichachsig
zu der Welle R angeordnete Druckkammer a3, die den mit der Welle B fest verbundenen
Steuerschieber D aufnimmt. Dieser besitzt am Schieberspiegel zwei symmetrisch angeordnete
Kanäle dl und d= von sichelförmiger Gestalt (Abb. 3), von denen der eine, d', ständig
mit der Druckkammer a3 in Verbindung steht, während der andere, dz, zu einer ständig
mit dem Saugkanal az in Verbindung stehenden Innenkammer d3 des Steuerschiebers
führt. Von jedem Zylinder a1 führt ein Kanal a'1 zum Schieberspiegel, durch den
der Arbeitsraum des Zylinders während der Drehung des Schiebers D abwechselnd mit
einem der beiden sichelförmigen Kanäle dl und dz in Verbindung treten kann. Von
jedem der Kanäle a4 zweigt sich nach der vom Steuerschieber D entfernt liegenden
Seite hin ein Umlaufkanal as ab. Sämtliche Umlaufkanii,le a6 münden am Spiegel e4
eines Drehschiebers E, der mittels einer im Gehäuse A gleichlachsig zu der Welle
B gelagerten Welle El verstellt werden kann. Der Dreh Schieber E besitzt eine ständig
mit dem, Saugrohr As und dem Saugkanal a2 in Verbindung stehende Mittelkammer e2,
von der in radialer Richtung ebenso viele nach dem Schieberspiegel e'- hin offene
Kanäle es ausgehen, als Umlaufkanäle a5 vorhanden sind. Die Anordnung ist hierbei
so getroffen, daß einerseits bei einer bestimmten (auf der Zeichnung dargestellten)
Winkellage des Drehschiebers je ein Umlaufkanal a5 durch einen entsprechenden Kanal
e3 mit der Mittelkammer e2 in Verbindung steht, während anderseits nach einer Verdrehung
des Schiebers um einen bestimmten Winkel jeder Umlaufkanal a6 durch einen der zwischen
den Kanälen es befindlichen Stege abgeschlossen wird.
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Beim regelrechten Betrieb der Pumpe ist der Drehschieber E so eingestellt
(in der Zeichnung nicht angegeben), d'aß er die Umlaufkanäle a5 abschließt. Die
Flüssigkeit strömt dann von dem Saugrohr AB durch die Mittelkammer e2 des Drehschiebers
E und den Saugkanal a2 in die Innenkammer d3 des Steuerschiebers D und von dieser
durch den sichelförmigen Kanal dz in die mit diesem durch die Kanäle 0 in
Verbindung stehenden Pumpenzylinder al. Gleichzeitig tritt aus den mit dem sichelförmigen
Kanal dl in Verbindung stehenden Zylindern al Flüssigkeit in die Druckkammer a3
über. Die Flüssigkeit erfährt hierbei beim Durchtritt durch die verhältnismäßig
engen Steuerungskanäle zwar eine Erwärmung, da aber beim regelrechten Betrieb der
Pumpe dieselben Flüssigkeitsteilchen nur je einmal beim Eintritt und Austritt die
engen Steuerungskanäle zu durchfließen brauchen, so bleibt die Temperaturerhöhung
unterhalb der zulässigen Grenze.
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Soll die Pumpe mit Umlauf arbeiten, so wird der Drehschieber E so
eingestellt, daß die Kanäle es, wie auf der Zeichnung dargestellt, eine Verbindung
zwischen den Umlaufkanälen a5 und der Mittelkammer e2 des Drehschiebers herstellen.
Es tritt dann in jeden der Zylinder a1 während des Saughubes der Pumpenkolben C
die Hauptmenge der Flüssigkeit unmittelbar auf dem Wege es, a5, a4 ein und kehrt
während des Druckhubes auf demselben Wege in den Saugraum zurück. Da es keine Schwierigkeit
macht, den Kanälen es und a5 sowie dem zwischen den Kanälen a5 und den Zylindern
al liegenden Teile der Kanäle a4 einen hinreichend großen Durchflußquerschnitt zu
geben, so läßt es sich leicht vermeiden, @daß beim Umlauf eine unzulässige Temperatursteigerung
stattfindet.
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Die während einer vollen Umdrehung der Welle B angesaugte Flüssigkeitsmenge
ist ebenso groß wie die während der gleichen Zeit ausgestoßene Flüssigkeitsmenge.
Während eines Bruchteils einer Umdrehung ist jedoch die ausgestoßene Flüssigkeitsmenge
bald größer, bald kleiner als die angesaugte. Es tritt daher der Fall ein, d'aß
zeitweilig die ausgestoßene Flüssigkeitsmenge entweder nicht vollständig von den
saugend wirkenden Zylindern aufgenommen werden kann oder nicht ausreicht, um diese
vollständig zu füllen. Da jedoch während des Umlaufbetriebes sämtliche Zylinder
dauernd .mit dem Saugraum der Pumpe in Verbindung stehen, in dem sich die erwähnten
Ungleichförmigkeiten ohne weiteres ausgleichen, so ist auch beim Umlaufbetrieb ein
ruhiges, stoßfreies Arbeiten der Pumpe gewährleistet.