DE640764C

DE640764C - Adjustable piston pump with two two-part frames that slide into one another and move at right angles to one another in a housing by a spherical head acting as a drive eccentric

Info

Publication number: DE640764C
Application number: DES113395D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-05-27
Filing date: 1934-03-25
Publication date: 1937-01-13

Description

Regelbare Kolbenpumpe mit zwei ineinandergleitenden und in einem Gehäuse durch einen als Antriebsexzenter wirkenden Kugelkopf rechtwinkelig zueinander bewegten zweiteiligen. Rahmen Die Erfindung bezieht sich auf eine -regelbare Kolbenpumpe mit zwei ineinandergleitenden und in einem Gehäuse durch einen als Antriebsexzenter wirkenden Kugelkopf recht-@vinkelig zueinander bewegten Rahmen, wobei der Kugelkopf und die beiden zweiteiligen Rahmen Kanäle für den Ein- und Austritt der zu fördernden Flüssigkeit haben.Adjustable piston pump with two sliding parts in one housing moved at right angles to each other by a ball head acting as a drive eccentric two-part. Framework The invention relates to an adjustable piston pump with two sliding into one another and in one housing with one as a drive eccentric acting ball head at right angles @ at right angles to each other moving frame, whereby the ball head and the two two-part frame channels for the entry and exit of the to be conveyed Have fluid.

Es sind Pumpen dieser Art bekannt, bei welchen die beiden Rahmen eine rechteckige Gestalt haben und selbst als Kolben ausgebildet sind. Solche Pumpen enthalten weder Lenker noch Ventile und fördern mit großer Gleichmäßigkeit. Nun sind aber dabei die verschiedenen Gleitflächen,, die auch die Dichtungsflächen bilden sollen, von ebener Gestalt, und zwar sowohl die parallel zur Pumpenachse als auch zur Pumpenachse verlaufenden Flächen. Es ist somit sehr schwer, selbst bei sorgfältiger und kostspieliger Bearbeitung -eine gute Abdichtung zu erreichen und aufrechtzuerhalten.There are pumps of this type are known in which the two frames one have a rectangular shape and are themselves designed as pistons. Such pumps contain neither handlebars nor valves and deliver with great uniformity. so however, there are the various sliding surfaces, which also form the sealing surfaces should, of planar shape, both parallel to the pump axis and surfaces running towards the pump axis. So it is very difficult even if you are careful and costly machining to achieve and maintain a good seal.

Der Zweck der Erfindung- besteht nun darin, die Herstellung solcher Pumpen zu erleichtern und billiger zu gestalten und trotzdem mit größerer Sicherheit eine gute Abdichtung zu erreichen. .. Zu diesem Zweck tragen die beiden aus zwei Teilen bestehenden Rahmen erfindungsgemäß je zwei sich gegenüberliegende rohrförmige -Ansätze als Kolben; wobei die vom inneren Rahmen getragenen rohrförmigen Kolben in den vom äußeren Rahmen getragenen Zylindern gleiten, während die vom äußeren Rahmen getragenen rohrförmigen Kolben in Zylindern gleiten, die in einem mit dem feststehenden Pumpengehäuse verbundenen geteilten Ring vorgesehen sind.The purpose of the invention is now to produce such To make pumps easier and cheaper, and yet with greater security to achieve a good seal. .. To this end, the two wear out two Share existing frame according to the invention each two opposite tubular - Approaches as pistons; the tubular pistons carried by the inner frame slide in the cylinders carried by the outer frame, while those of the outer Frame-borne tubular pistons slide in cylinders that slide in one with the fixed pump housing connected split ring are provided.

Mit- der erfindungsgemäßen Anordnung kann, sogar die Herstellung -von genau ebenen Flächen -vermieden werden, indem den sonstigen- Führungsflächen, d. h. den rechtwinkelig zu -den Zylindern des äußeren Rahmens und den rechtwinkelig zu den Kolben dieses gleichen Rahmens verlaufenden Flächen die Gestalt -von --Zylindersegmenten gegeben wird, die jeweils konzentrisch zu den Achsen der Kolben und der Zylinder liegen.With the arrangement according to the invention, even the production of exactly flat surfaces -avoided by the other- guide surfaces, d. H. the right-angled to the cylinders of the outer frame and the right-angled to the pistons of this same frame running surfaces the shape -von -Zylindersegmenten is given, each concentric to the axes of the piston and the cylinder lie.

Außerdem werden durch die neue Anordnung die Rahmenpumpen für das Verdrängen unter. starkem- Druck von Flüssigkeiten beliebiger Art geeigneter gemacht, was mit den bekannten Pumpen dieser Art wegen der Abdichtung auf den Seiten der Rahmen weniger möglich ist. Bei der erfindungsgemäßen Pumpe wirken die Gleitrahmen selbst nicht mehr als Kolben, sondern-dienen nur dazu, die Drehbewegung des als Antriebsexzenter wirkenden Kugelkopfes in zwei hin und her gehende Bewegungen umzuwandeln und die Steuerung zu bewirken, indem sie mit dem mit Kanälen versehenen Kugelkopf zusammenarbeiten. Mit dieser Anordnung ist es somit möglich, hohe Drücke zu erzeugen und dabei die Vorteile des gleichzeitigen Antriebes und der Steuerung durch das Exzenter beizubehalten.The new arrangement also means that the frame pumps for the Oust below. strong pressure of liquids of any kind made more suitable, what with the known pumps of this type because of the sealing on the sides of the Frame less is possible. Act in the pump according to the invention The sliding frames themselves no longer act as pistons, but-only serve to facilitate the rotary movement of the ball head acting as a drive eccentric in two back and forth movements convert and effect control by using the channeled Ball head work together. With this arrangement it is thus possible to achieve high pressures and the advantages of simultaneous drive and control to be maintained by the eccentric.

Es sind ebenfalls Pumpen bekannt, bei denen ein Zylinder, der einen doppeltwirkenden Kolben enthält, sich selbst auch rechtwinkelig zur Bewegungsrichtiulg des Kolbens verschiebt und seitlich Zylinder trägt, die auf feststehenden Kolben gleiten. In diesem Fall werden die hin und her gehenden Bewegungen der beweglichen Teile durch ein Exzenter erzeugt, das durch eine seitliche Öffnung in den inneren Zylinder dringt. Es ergibt sich daraus, daß diese Öffnung kleiner sein rnuß als der Durchmesser des inneren Zylinders. Die Lagerflächen dieses Exzenters sind somit beschränkt. Bei dieser Anordnung sind nur Zylinder und Kolben vorgesehen.There are also pumps known in which a cylinder, the one contains double-acting piston, itself also at right angles to the direction of movement of the piston shifts and laterally carries cylinders on fixed pistons slide. In this case the reciprocating movements become the movable ones Parts produced by an eccentric, which through a side opening in the inner Cylinder penetrates. It follows that this opening must be smaller than the diameter of the inner cylinder. The bearing surfaces of this eccentric are thus limited. In this arrangement, only the cylinder and piston are provided.

Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind auf der Zeichnung därgestellt. Bei der einen Ausführung handelt es sich um eine Pumpe mit veränderbarem Hub, bei der anderen um eine Kraftmaschine mit veränderbarem Hub.Two embodiments of the subject invention are on the Drawing shown. One version is a pump with variable stroke, the other is a prime mover with variable stroke.

Fig. i ist ein Längsschnitt durch eine Pumpe, deren Gleitrahmenkolben einen veränderbaren Hub haben.Fig. I is a longitudinal section through a pump, its sliding frame piston have a changeable stroke.

Fig. 2 ist ein Querschnitt gemäß der Linie II-II der Fig. i.Fig. 2 is a cross section according to the line II-II of Fig. I.

Fig.3 zeigt schaubildlich die voneinander getrennten Hauptteile.3 shows the main parts separated from one another in a diagrammatic manner.

Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch eine andere Ausführung, die als Wasserkraftmaschine dienen soll und Gleitrahmenkolben mit veränderbarem Hub hat.Fig. 4 is a longitudinal section through another embodiment than Hydro power machine is to serve and has sliding frame piston with variable stroke.

Fig. 5 ist ein Querschnitt gemäß der Linie V-V der Fig. 4.FIG. 5 is a cross section according to line V-V of FIG. 4.

Die Pumpe nach den Fig. i bis 3 besteht aus einem mehrteiligen Gehäuse, in welchem ein ringförmiger, aus zwei gleichen Hälften 2Q, 2b zusammengesetzter Rahmen 2 befestigt ist. Jede dieser Hälften hat eine zylindrische Aussparung 3, deren Achse X-X rechtwinkelig zur Verbindungsebene Y der beiden Hälften verläuft und zwei teilzylindrische Aussparungen 4, die konzentrisch zur Achse X-X liegen.The pump according to FIGS. I to 3 consists of a multi-part housing, in which a ring-shaped, composed of two equal halves 2Q, 2b Frame 2 is attached. Each of these halves has a cylindrical recess 3, whose axis X-X runs at right angles to the connecting plane Y of the two halves and two part-cylindrical recesses 4 which are concentric to the axis X-X.

Die Aussparungen 4 dienen als Gleitführungen für den äußeren Rahmen 5, der ebenfalls aus zwei gleichen Hälften 5Q, 5b besteht, deren Verbindungsebene Z rechtwinklig zur Ebene Y verläuft und durch die Achse X-X hindurchgeht. Jede Hälfte dieses Rahmens trägt zwei halbzylindrische Verlängerungen 6, die konzentrisch zur Achse X-X Biegen sowie eine zylindrische Aussparung 7, deren. Achse S-S rechtwinklig zur Ebene Z :.verläuft und in der Ebene Y liegt, wenn die Pumpe zusammengebaut ist. Die äußeren Flächen g dieses Rahmens haben eine teilzylindrische Gestalt und liegen konzentrisch zur Achse X-X. Diese Flächen sind derart ausgebildet, daß sie sanft in den Führungen 4 gleiten können. Die Innenflächen 9 sind teilzylindrisch ausgebildet und liegen konzentrisch zur Achse S-S, um als Führungen für den inneren Rahmen io zu dienen. Dieser besteht ebenfalls aus zwei Hälften io, IOb, deren Verbindungsebene T mit derjenigen des Rahmens 9 bei zusammengebauter Pumpe zusammenfällt, und die jeweils zwei halbzylindrische Ansätze i i haben, welche konzentrisch zur Achse S-S liegen. Diese Ansätze bilden -zusammen zwei rohrförmige Kolben, welche in den Zylindern 7 des äußeren Rahmens 5 gleiten. Die Außenfläche 12 jeder Hälfte des inneren Rahmens io ist teilzylindrisch ausgebildet und konzentrisch zur Achse .S-S angeordnet, derart, daß sie sanft in einer der Führungen 9 des Rahmens 5 gleiten kann. Die Innenfläche ist halbkugelförmig (I3) bearbeitet und liegt konzentrisch zur Achse h-1, die rechtwinklig zu den Achsen X-X und S-S verläuft; sie greift sanft reibend über einen Kugelkopf 14, der sich an einem Ende der drehbaren Welle 15 der Pumpe befindet.The recesses 4 serve as sliding guides for the outer frame 5, which also consists of two identical halves 5Q, 5b, the connecting plane Z of which runs at right angles to the plane Y and passes through the axis XX. Each half of this frame carries two semi-cylindrical extensions 6, which are concentric to the axis XX bending and a cylindrical recess 7, their. Axis SS perpendicular to plane Z: and lies in plane Y when the pump is assembled. The outer surfaces g of this frame have a partially cylindrical shape and are concentric to the axis XX. These surfaces are designed in such a way that they can slide smoothly in the guides 4. The inner surfaces 9 are partially cylindrical and are concentric to the axis SS in order to serve as guides for the inner frame io. This also consists of two halves io, IOb, the connecting plane T of which coincides with that of the frame 9 when the pump is assembled, and each of which has two semi-cylindrical projections ii which are concentric to the axis SS. These approaches together form two tubular pistons which slide in the cylinders 7 of the outer frame 5. The outer surface 12 of each half of the inner frame io is partially cylindrical and arranged concentrically to the axis .SS in such a way that it can slide smoothly in one of the guides 9 of the frame 5. The inner surface is machined hemispherical (I3) and is concentric to the axis h-1, which is perpendicular to the axes XX and SS; it grips gently over a ball head 14, which is located at one end of the rotatable shaft 1 5 of the pump.

Für den Zusammenbau dieser Pumpe werden .die Hälften des Rahmens i o auf beide Seiten des Kugelkopfes 14 gebracht und dann miteinander durch zylindrische Muffen 16 verbunden, die über die Ansätze i i geschoben werden. Sodann werden über diese Muffen die Zylinder 7 der Hälften des Rahmens 5 so geschoben, daß diese sich gemäß der Ebene Z gegenseitig berühren. Diese beiden Hälften werden durch Muffen 17 miteinander verbunden, die über die Ansätze 6 geschoben sind. Schließlich werden über diese Muffen die Zylinder 3 der Hälften des Ringes a geschoben und gemäß der Ebene Y miteinander in Berührung gebracht. Der Ring 2 läßt sich in einer zylindrischen Aussparung eines feststehenden Pumpengehäuses i befestigen. Die Antriebswelle 15 ruht in diesem Gehäuse i in einem Kugelkopflager ig, das vorzugsweise durch ein Rollen- oder Kugellager gebildet ist, so daß es um die Mitte 0 schwingen kann.To assemble this pump, the halves of the frame i o are placed on both sides of the ball head 14 and then connected to one another by cylindrical sleeves 16 which are pushed over the lugs ii. Then the cylinders 7 of the halves of the frame 5 are pushed over these sleeves so that they touch each other according to the Z plane. These two halves are connected to one another by sleeves 17 which are pushed over the lugs 6. Finally, the cylinders 3 of the halves of the ring a are pushed over these sleeves and brought into contact with one another according to the plane Y. The ring 2 can be fastened in a cylindrical recess of a stationary pump housing i. The drive shaft 1 5 rests in this housing i in a ball head bearing ig, which is preferably formed by a roller or ball bearing so that it can oscillate about the center 0.

In der Welle 15 sind Längskanäle :2o und 21 vorgesehen, welche im Kugelkopf derart abgebogen sind, daß sie an zwei entgegengesetzten Stellen der Oberfläche dieses Kopfes ausmünden, wozu die Öffnungen 22 und 23 vorgesehen sind. Während der Drehung dieser Welle gehen diese Öffnungen 22 und 23 nacheinander an den Öffnungen 24,:25 vorbei, die in den vier Seiten des inneren Rahmens io vorgesehen sind, von denen die ersten in die Zylinder 7 und die zweiten in andere Kanäle 26 münden, die in den Verlängerungen 6 des Rahmens 5 vorgesehen sind und in die Zylinder 3 münden.In the shaft 15 longitudinal channels: 2o and 21 are provided, which in the Ball heads are bent in such a way that they are at two opposite points on the surface this head open out, including the openings 22 and 23 intended are. During the rotation of this shaft, these openings 22 and 23 go one after the other past the openings 24,: 25 provided in the four sides of the inner frame io of which the first in the cylinders 7 and the second in other channels 26 open, which are provided in the extensions 6 of the frame 5 and in the cylinder 3 open.

Das Wellenende auf der Seite des Lagers i9 trägt eine Gabe127, in welcher eine Scheibe 28 mit einem exzentrischen Zapfen 29 gelagert ist. Diese Gabel ist mit einem großen Spiel in einem rohrförmigen Körper 3o einer treibenden Welle 31 gelagert, die in einem fest mit dem Gehäuse i verbundenen Gehäuse 32 gelagert ist. Die Ränder der Scheibe greifen in Nuten 33 des Körpers 30 derart ein, daß die Welle 31 bei ihrer Drehung die Scheibe 28, die Gabel 27 und die Welle 15 mitnimmt.The end of the shaft on the side of bearing i9 has a Gabe127, in which a disk 28 with an eccentric pin 29 is mounted. This fork is with a large clearance in a tubular body 3o of a driving shaft 31 stored, which are stored in a housing 32 fixedly connected to the housing i is. The edges of the disc engage in grooves 33 of the body 30 so that the Shaft 31 takes the disk 28, the fork 27 and the shaft 15 with it as it rotates.

Auf dem rohrförmigen Körper 30 kann eine Büchse 34 gleiten, die mit einer Zahnstange 35 versehen ist. Die Zahnstange greift in eine der Nuten 33 ein und steht mit einer Verzahnung 36 am Umfang der Scheibe 28 in Eingriff. Wird nun die Büchse 3,4 mit Hilfe eines Hebels 37 verschoben, so wird die Scheibe um die exzentrische Achse z9 gedreht, die dann einen Kreisbogen von großem Radius um den Punkt O beschreibt, wogegen die Mitte der Scheibe auf der Drehachse der treibenden Welle 31 bleibt. Die Welle 15 wird äuf diese Weise mehr oder weniger geneigt, so daß ihre Achse um die Achse der treibenden Welle einen Kegel beschreibt und die Mitte des Kugelkopfes einen Kreis beschreibt, dessen Durchmesser mehr oder weniger groß ist. Die Rahmenkolben erhalten dadurch eine mehr oder weniger große Verschiebung, so daß die Menge der durch einen der Kanäle 2o oder 21 angesaugten und durch den anderen gedrückten Flüssigkeit nach Belieben durch Bewegen des Hebels 37 geregelt werden kann.A sleeve 34 provided with a rack 35 can slide on the tubular body 30. The rack engages in one of the grooves 33 and engages with a toothing 36 on the circumference of the disk 28. If the bush 3, 4 is now moved with the aid of a lever 37, the disk is rotated about the eccentric axis z9, which then describes an arc of a large radius around the point O, while the center of the disk is on the axis of rotation of the driving shaft 31 remain. The shaft 15 is inclined more or less in this way, so that its axis describes a cone around the axis of the driving shaft and the center of the ball head describes a circle, the diameter of which is more or less large. As a result, the frame pistons are displaced to a greater or lesser extent, so that the amount of liquid sucked in through one of the channels 20 or 21 and pressed by the other can be regulated as desired by moving the lever 37.

Die Plumpe oder Kraftmaschine ,gemäß den Fig. ,4 und 5 unterscheidet sich von der vorbeschriebenen dadurch, daß die Rahmen 5 und io eine Bewegung von unveränderlicher Größe erhalten, wozu der Rahmen 5 auf dem Zapfen 38 einer Welle 39, die in zwei ortsfesten Lagern 40, 41 läuft, sitzt. Der Ein-und Auslaß der Flüssigkeit erfolgt, wie zuvor beschrieben, durch die Kanäle 42 und 43 in der Welle, die an zwei entgegengesetzten Stellen des Zapfens ausmünden. Der exzentrischeZapfen, derhier zylindiischausgebildet ist, könnte natürlich wie bei vorbeschriebenem Beispiel ausgebildet sein. Die Ausbildung der Rahmen 5, io und des äußeren feststehenden Ringes 2 ist die gleiche, wie oben beschrieben. Diese Anordnung bietet gegenüber der üblichen Ausbildung der prismatischen Gleitrahmenkolben den Vorteil, daß sie die Bearbeitung der Gleitflächen erleichtert, die durch konzentrisch zu zwei rechtwinkelig zueinander verlaufenden Achsen liegende Zylinder gebildet sind. Ferner können die Zylinderlaufbüchsen 16 und 17 gleiche Durchmesser erhalten.The clumsy or prime mover, according to FIGS. 4 and 5, is different from the above in that the frame 5 and io a movement of Invariable size obtained, including the frame 5 on the pin 38 of a shaft 39, which runs in two stationary bearings 40, 41, sits. The inlet and outlet of the liquid takes place, as previously described, through the channels 42 and 43 in the shaft, which at two opposite points of the pin open out. The eccentric pin, this one is cylindrical, could of course be designed as in the example described above be. The formation of the frame 5, io and the outer fixed ring 2 is the same as described above. This arrangement offers over the usual Formation of the prismatic slide frame piston has the advantage that it does the machining the sliding surfaces facilitated by being concentric to two at right angles to each other extending axes lying cylinders are formed. Furthermore, the cylinder liners 16 and 17 got the same diameter.

Claims

PATENT CLAIM: Adjustable piston pump with two reciprocating and at right angles in a housing by a spherical head acting as a drive eccentric two-part frame moving towards one another, the ball head and the two frames Have channels for the inlet and outlet of the liquid to be pumped, characterized in that that the two frames each have two opposing tubular lugs as pistons carry, the tubular pistons (24) carried by the inner frame (io) in the cylinders (7) carried by the outer frame (5) slide, while those of the outer Frame-borne tubular pistons (26) slide in cylinders (3) which are in .einem split ring (2) connected to the stationary pump housing are provided.