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Kugelkolbenpumpe mit in einem Gehäuse taumelnd umlaufenden Kugelkolben
und einem umlaufenden und als Antrieb dienenden Verdrängerkolben Bei Kugelkolbtenpumpen
mit taumelnd im Gehäuse umlaufendem Kugelkolben erfolgt der Antrieb des letzteren
vielfach durch einen Verdrängerkolben. Sofern das Winkelmaß des Verdrängerkolbens
groß gewählt wird, ergeben sich relativ kleine Arbeitskammern und Schwierigkeiten
bezüglich der ordnungsgemäßen Füllung. Die vorliegende Erfindung betrifft eine zweifach
wirkende Kugelkolbenpump.e und besteht darin, daß der Verdrängerkolben mit Kanälen
und das zugehörige Gehäuseteil mit einer in Drehrichtung liegenden erweiterten Saugkammer
versehen sind, die den Arbeitsraum der Pumpe mit dem Einlaß auch nach Beginn des
Druckhubes verbinden. Je nach dem Verwendungszweck der Pumpe kann es sich dabei
um eine zusätzliche oder ausschließliche Zuleitung handeln. Die ferner erfindungsgemäß
im Kugelkolben und im Gehäuse durch besondere Kanäle vermittelte Ableitung des Fördermittels
unter Nutzung der Blindwellendurchtrittsöffnung als Auslaß dient der gleichzeitigen
Verreibung und Homogenisierung des Fördermittels. Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispi:ele
des Erfindungsgegenstandes, eine langsam- und eine schnellaufende Bauart, behandelt
und in der Zeichnung veranschaulicht. Es stellt dar: Abb. i Aufriß einer Kugelkolbenpumpe
mit Zweifachwirkung, Blindwelle in Mittellage, Abb. z Aufriß der die Ein- und Ausströmkanäle
enthaltenden treibwellenseitigen Gehäusehälfte, Abb.3 Grundriß dieser Pumpe, Blindwelle
in ,ausgeschwenkter Stellung, Abb. q. Aufriß einer Kugelkolbenpumpe in Sonderbauart,
Blindwelle in Nullage, Abb. ,5 Grundriß des Pumpengehäuses mit Austrittskanälen
im Gehäuse, Abb.6 Grundriß derselben Pumpe, Blindwelle ausgeschwenkt.
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In Abb. i bis 3 ist eine nach obigen Gesichtspunkten gestaltete Kugelkolbenpumpe
mit
Zweifachwirkung dargestellt. Eine solche genügt gemeinhin für die Flüssigkeitsförderung
gegen mäßige Drücke. Die Antriebswelle 5 tritt in das Gehäuse 2 ein und verläuft
in den treibenden Verdränger 8 aus, welcher eine verhältnismäßig große Winkelausdehnung
aufweist, während auf der Gegenseite die Blindwelle 7 gelenkig mittels des Bolzens
6 an den eigentlichen Kugelkolben 3 angeschlossen ist. Die Lagerung 12 der Blindwelle
7 ist um die Vertikalachse i i vierschwenkbar zwecks stufenloser Regelung der Förderung
von Null bis Volleistung. Als Folge der großen Winkelausdehnung des Antriebsverdrängerkolbens
8 ergeben sich ausgedehnte Führungs- und Dichtungsflächen auch im Gehäuse, zumal
der gelenkige Anschluß der Blindwelle nur leinen schmalen Führungsschlitz im Kugelkolben
3 selbst bedingt. Abweichend von den seither bekannten Ausführungen ist bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes insbesondere die Formgebung
des Saugraums. Die jeweils saugende Arbeitskammer des Kugelkolbens bestreicht im
Saugraum wähnend des öffnens ein Kugeldreieck mit unerheblichen, durch die Toträume
bedingten Abweichungen. Erfindungsgemäß sind nun im Verdränger 8 Kanäle 21, hier
in Form eingefräster Schlitze, angeordnet, welche an sich den Totraum vergrößern,
aber vorerwähntes Kugeldreieck beim Saughub zum Trapez erweitern. Dabei wird strengflüssigem
Fördermittel die Gelegenheit gegeben, in größerer Breite, wenn auch träge fließend,
in die Arbeitskammer einzudringen, ohne daß der Zufluß etwa unter der Saugwirkung
abreißt. Die Kanäle 21 im Verdränger 8 vermitteln danach eine zusätzliche Förderung
mit relativ geringer Geschwindigkeit der Flüssigkeit zur Arbeitskammer, und der
Querschnitt des Saugraumes kann im Hinblick auf die Viscosität des Fördermittels
verdoppelt werden. Außerdem ist der letztere in der Drehrichtung 5o weit verlängert,
daß sein Ende noch nach bereits erfolgtem Hubwechsel mit der jeweils tätigen Arbeitskammer
Verbindung hat, wenn dieselbe also schon wieder schließt und ihren Inhalt auszustoßen
beginnt. Diese Maßnahme ist zweckmäßig in Fällen, wo Flüssigkeiten gefördert werden,
welche wenig homogen oder beispielsweise mit Luftblasen durchsetzt sind. Hier wird
dann im ersten Teil des Schlußhubes verdichtet und alsdann erst in den Druckstutzen
io gefördert. Die bei solcher Arbeitsweise in Kauf zu nehmende partielle Rückförderung
verbürgt andererseits stetige Förderleistung je Zeiteinheit bei gleichmäßig verdichteter
Flüssigkeit. Mit Vorteil kann die zweifach wirkende Bauform mit einem Druckwindkessel
16 als Ausgleicher versehen werden, welcher dann stetige Förderung der unter Druck
abströmenden Flüssigkeit gewährleistet. Da die Blindwelle 7 nebst angrenzenden Teilen
des Kugelkolbens 3 durch das Gehäuse i frei hindurchtritt, empfiehlt sich eine zusätzliche
Dichtung durch einen nachstell:baren Ring 22, welcher durch nochmalige Unterteilung
des Gehäuses i gewonnen wird und die Bildung von Leckflüssigkeit unterbindet, insbesondere
aber die dauernde satte Anlage zwischen Kugelkolben 3 und Verdränger 8 sichert.
Bei Förderung von Flüssigkeiten der vorerwähnten Art wird sich oft eine unerwünschte
Abnutzung der aufeinandergleitenden Flächen einstellen, die nur mit einem nachstellbaren
Maschin ienelement behoben werden kann.
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Einem anderen Sonderzweck angepaßt ist das in Abb. q. bis 6 dargestellte
Ausführungsbeispiel dies Erfindungsgegenstandes. Der Gesamtaufbau ähnelt der vorbeschriebenen
Bauart. Die Bildung von Leckflüssigkeit wird hier ,aber nicht bekämpft, sondern
durch besondere Maßnahmen gesteigert. Diese zunächst abwegig erscheinende Aufgabenstellung
gipfelt darin, ausschließlich Leckflüssigkeit durchzusetzen, indem das Fördermittel
künstlich durch im Gehäuse i, 2 und im Kugelkolben 3 angebrachte Kanäle 17, 18
aus der jeweils als Druckkammer wirksamen Arbeitskammer in den Dichtungsspalt zwischen
Kugelkolben 3 und Gehäuse i, 2 gepreßt, dort beim Umlauf des. Kugelkolbens 3 verrieben
wird und schließlich durch die zunächst für den Durchgang der Blindwelle 7 bestimmte
Öffnung der Gehäusehälfte i über die Ablaufrinne i g abfließt. Es wird hierdurch
eine Homogenisierung der geförderten Flüssigkeit erzielt, denn es ist im Effekt
dieselbe Wirkung, welche die bekannten Homogenisiermaschinen erzielen, wenn bei
diesen z. B. eine Emulsion unter hohem Druck durch den feinen Spalt eines Ventils
gepreßt wird, dessen Kegel, auch Homogenisierkopf genannt, umläuft. Diese Funktion
erfüllt beim Erfindungsgegenstand der Kugelkolbenkörper 3. Ein gemäß vorstehendem
durch Unterteilung der Gehäusehälfte i gebildeter Ring 22 kann hier, entsprechend
nachgearbeitet oder eingestellt, zur Justierung des Dichtungsspaltes dienen, insbesondere
nach eingetretener Abnutzung des Kugelkolbens 3. Die schräg liegende, von innen
nach außen geführte Anordnung von Kanälen 21 im Verdränger 8 gemäß Abb. ¢ und 6
ergibt die Verlegung des Einlaßstutzens in die unmittelbare Nähe des Lagers der
Antriebswelle 5. -Die Kanäle 21 vermitteln dabei die ausschließliche Flüssigkeitszufuhr
und werden durch Bohrungen im Verdränger 8 gebildet, welche die jeweils saugende
Arbeitskammer mit dem Einlaßstutzen
2o verbinden und von der Antriebswelle
5 aus schräg liegend von innen nach außen gerichtet sind, so daß die Strömung der
die Kammer füllenden Flüssigkeit im wesentlichen wie bei einer Kreiselpumpe erfolgt.
Sofern der Saugraum ähnlich dem bei Abb. i bis 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel
in der seither üblichen Art angeordnet ist, arbeitet die Zentrifugalkraft einer
ordnungsgemäßen Füllung der Arbeitskammer entgegen. Die Gestaltung des Verdrängers
8 mit großem Winkelausmaß verlegt den Weg und damit vor allem den Schluß der Arbeitskammern
in eine Kugelzone größten Durchmessers, womit weitgehende Nutzung der Zentrifugalwirkung
bei hohen Umlaufzahlen der Pumpe gewährleistet ist.
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Die Unterteilung des Gehäuses der Kugelkolbenpumpe muß nicht notwendigerweise
in einer Vertikalmittelebene erfolgen; jedenfalls wäre auch dann unter der Gehäusehälfte
i die blindwellenseitige Hälfte zu verstehen. Sinngemäß ist die Gehäusehälfte 2
immer die treibwellenseitige. Es wäre für das Wesen der Erfindung belanglos, die
an zweifach wirkenden Pumpen erläuterten Besonderheiten auf vierfach wirkende zu
übertragen, auch können die Kanäle 2 i im Verdränger 8 ebensowohl auf der Druckseite
in Funktion treten und die Entleerung der Arbeitskammer unterstützen; schließlich
sind die an dem einen Ausführungsbeispiel gezeigten Besonderheiten sinngemäß auch
auf das andere anwendbar. Zum Beispiel würde für stufenlos regelbare Wechsel- und
Wendegetriebe als Generator eine Kugelkolbenpumpe mit hoher Umlaufzahl zweckmäßig
sein, die mit gebohrten Leitkanälen 21 im Verdrängerkolben 8 nach Abb. 4 bis 6 arbeitet,
aber einen gemäß Abb. i bis 3 gestalteten Druckraum aufweist; als Gegenstück wäre
eine langsam laufende Maschine zu betrachten, bei der die Saugseite nach Abb. i
bis 3 und die Druckseite nach Abb. q. bis 6 ausgebildet ist zum Zwecke einer Homogenisierung
strengflüssigen Fördermittels.