DE2020623A1

DE2020623A1 - Schwingkolbenpumpe

Info

Publication number: DE2020623A1
Application number: DE19702020623
Authority: DE
Inventors: Tadashi Egami; Yoshio Kawazu
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1969-04-30
Filing date: 1970-04-28
Publication date: 1970-12-17
Also published as: US3652098A; GB1312657A; FR2040430A1

Description

Dipl.-lng. H. Sauerland · Dn.-lng. R. König

Patentanwälte ■ 4odo Düsseldorf ■ Ceciiienallee 76 ■ Telefon 43 273Ξ ■

Unsere Akte: 25 804 27. April 1970

Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha,

10, Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokio, Japan

"Schwingkolbenpumpe"

Zusammenfassung des Anmeldungsinhalts_a

Bei Schwingkolbenpumpen (im Gegensatz zu Drehkolbenpumpen) ist eine Stopfbüchse vorgesehen, in der sich eine Kolbenstange hin und her bewegt, Paßstücke und Packungen sind in der Stopfbüchse angeordnet, um eine Reduktion des Druckes der Flüssigkeit zu bewirken, die von der Pumpe in die Stopfbüchse fließt. Die Packungen sind so angeordnet, daß sie offene Hohlräume rings um die Kolbenstange bilden, innerhalb deren die Druckredüktion stattfindete Zusätzliche Packungen sind rings um die Kolbenstange und - gerechnet in Richtung des Druckabfalles - am äußeren Ende der Stopfbüchse angeordnet, um eine abschließende Dichtungswirkung herbeizuführen«,

Zusammenfassende Darstellung der Erfindung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwingkolbenpumpe mit Dichtung zum Abdichten der verschiebbaren Kolbenstange, die zur Förderung von Flüssigkeiten geringer Viskosität und niedriger Schmierfähigkeit, beispielsweise Wasser, dient. Insbesondere betrifft sie die Anordnung von Packungen innerhalb einer Stopfbüchse, die am Umfang der'verschiebbaren Kolbenstange angeordnet sind, um eine Reduk-

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tion im Druck und eine dichtende Wirkung am Umfang der Kolbenstange hervorzurufen,,

Bei einer Schwingkolben-Druckpumpe zur Förderung von Flüssigkeiten geringer Viskosität und geringer Schmierfähigkeit, beispielsweise Wasser oder Wasser mit irgendwelchen Zusätzen, genügt es nicht, metallene Packungen als Mittel zur Abdichtung des aus dem Pumpenzylinder nach außen geführten verschiebbaren Gliedes zu verwenden. Demgemäß hat man in der Dichtung Packungen aus nichtmetallischem Material vorgesehen, beispielsweise solche aus mit synthetischem Gummi imprägnierten Textilstoffen, Packungen aus Leder oder ähnlichen nichtmetallischen Stoffen.

Bei einer bekannten Anordnung wird eine selbstdichtende Packung vom ringförmigen Typ innerhalb einer Stopfbüchse verwendet, die an dem verschiebbaren Pumpenglied, also der verschiebbaren Kolbenstange anliegt. Doch wurde gefunden, daß derartige Packungen erhebliche Reibung in Berührung mit der Kolbenstange erzeugen und damit Wärme entwickeln. Außerdem dringt die Flüssigkeit aus der Pumpe nicht hinreichend weit durch die Packung hindurch, um einen schmierenden Effekt an den Stellen der Packung zu erzeugen, die vom Pumpenzylinder weiter entfernt liegen,,. Infolgedessen haben derartige Packungen eine Tendenz zur schnellen Abnutzung und erfordern Nachstellung des von der Packung ausgeübten Dichtungsdrucks.

Der Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, eine neue Konstruktion einer Dichtung zu schaffen, die das hin und hergehende Glied umgibt, welches aus einer Pumpe nach außen ragt, die Flüssigkeiten niedriger Viskosität und niedriger Schmierfähigkeit fördert. Eine erfindungsgemäß gestaltete Dichtungskonstruktion zeichnet sich durch ein hohes Maß von Fähigkeit aus/ dem Druck zu widerstehen,

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sie unterliegt geringer Abnutzung und es ist nicht notwendig, den Dichtungsdruck der Packung, die in der Dichtungskonstruktion verwendet wird, zu justieren, nachdem die Packung am Umfang des hin und hergehenden Gliedes angeordnet worden ist. Infolgedessen kann die Pumpe mit hoher Geschwindigkeit, hohem Druck und kurzem Hub betrieben werden, Eigenschaften, die man bis zu diesem Grade bisher zu erreichen für unmöglich gehalten hat«,

Sodann liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schwingkolbenpumpe zu schaffen, die sich durch ausgesprochen gedrängten Aufbau, geringe Abmessungen und längere Lebensdauer auszeichnet und leichter betrieben werden kann als ähnliche Pumpen bekannter Art,

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Stopfbüchse für eine hin und hergehende Stange dort vor, wo diese Stange aus dem Pumpenzylinder nach außen geführt . ist. Innerhalb der Stopfbüchse sind Packungsglieder angeordnet, die durch Paßstücke geschützt sind, so daß die Packungsglieder, die in geringerer Entfernung vom Pumpenzylinder liegen, so wirken, daß sie den Druck der von dem Zylinder her kommenden Flüssigkeit reduzieren, während die übrigen Packungsglieder, die in größerer Entfernung vom Zylinder liegen, hauptsächlich dazu dienen, abdichtend zu wirken.

Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist eine Stopfbüchse an demjenigen Ende des Pumpenzylinders angeordnet, aus dem eine hin und hergehende Stange nach außen ragt. Eine Abdichtungsvorrichtung ist rings um die Stange innerhalb der Stopfbüchse angeordnet und besteht aus mindestens einem Paßstück, das so angeordnet ist, daß es als Sitz und Schutz für eine Vielzahl in axialem Abstand voneinander liegender Packungsglieder dient, die am

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Umfang der Stange innerhalb der Stopfbüchse angeordnet sind«, Das Paßstück oder die Paßstücke sind derart steif und fest gestaltet, daß sie dem Druck im Pumpenzylinder standhalten. Die Packungsglieder wirken mit den Paßstücken in der Weise zusammen, daß sie offene Ringräume am Umfang der Stange bilden, innerhalb deren der Flüssigkeitsdruck reduziert wird, wenn die Flüssigkeit längs der Stange aus dem Pumpenzylinder in Richtung nach außen strömt. Außerdem ist ein Packungsglied am äußeren Ende der Stopfbüchse angeordnet, dessen Hauptzweck darin besteht, eine dichtende Wirkung auszuüben, abweichend von der druckreduzierenden Wirkung, die von den weiter innen angeordneten Packungsgliedern ausgeübt wird.

Die verschiedenen neuen Merkmale, welche die Erfindung charakterisieren, sind im einzelnen in den Ansprüchen angegeben, die als Teil dieser Beschreibung anzusehen sind. Zum besseren Verständnis der Erfindung, ihrer Vorteile im Betrieb und der verschiedenen durch ihre Anwendung erreichten Zwecke sei auf die Zeichnung und deren Beschreibung bezug genommen, wo einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung wiedergegeben und dargestellt sind.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Darstellung eines Teiles einer Schwingkolbenpumpe mit einer Abdichtung, wie sie dem Stande der Technik entspricht,

Fig., 2 eine der Fig, 1 entsprechende Darstellung einer Abdichtung für eine Schwingkolbenpumpe mit den Merkmalen der Erfindung und

Fig. 3 und 4 Längsschnitte in der Darstellungsart der Fig. 2 durch zwei weitere Ausführungsformen der Erfindung,

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In allen vier Darstellungen ist der einfache Fall angenommen, daß die Kolbenstange selbst den Kolben bildet.

Bei der Pumpe nach Fig. 1 ragt eine hin und hergehende Kolbenstange 101 aus einem Zylinder 102 einer Schwingkolbenpumpe nach außen. Eine Stopfbüchse 103 erstreckt sich axial von der einen Stirnwand des Zylinders 102 nach außen und enthält eine Dichtungsvorrichtung für die Stange 101_β Die Dichtungsvorrichtung besteht aus einer Vielzahl von in axialem Abstand voneinander angeordneten selbstdichtenden Packungsgliedern 104 von ringförmigem Typ,· Diese Packungs- I glieder sind im Querschnitt V-förmig gestaltet. Am äußeren Ende der Stopfbüchse liegt ein mit einer Ausnehmung versehenes Paßstück 105 in Berührung mit der Oberfläche des am äußeren Ende liegenden Packungsgliedes 104, und ein mit Vorsprung versehenes Paßstück 106 ist zwischen der Stirnwand des Zylinders 102 und dem am inneren Ende der Stopfbüchse liegenden Packungsglied 104 angeordnet. Am äußeren Ende der Stopfbüchse ist ein Packungsflansch 107 angeordnet, der die Packungsglieder unter Druck hält, und zwar durch Spann'üolzen, die im Gehäuse der Stopfbüchse befestigt sind. Der Packungsflansch 107 und die Spannbolzen 108 liefern den Druck, der nötig ist, um die Dichtungsvor- λ richtung an Ort und Stelle zu halten.

Bei dieser bekannten Abdichtung wird der Flüssigkeitsdruck · innerhalb des Zylinders, der auf das erste oder innerste, unmittelbar·benachbart zum Zylinder liegende Packungsglied 104 wirkt, sukzessive auf die übrigen Packungsglieder übertragen, die in größerer Entfernung vom Zylinder liegen. Infolgedessen arbeiten die Packungsglieder 104 sämtlich unter dem vollen Flüssigkeitsdruck, der im Pumpenzylinder entwickelt wird. Daher wird die Innenfläche sämtlicher Packungsglieder kräftig gegen die Außenfläche der Kolbenstange 101 gedrückt. Die Innenflächen der Packungsglieder

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erzeugen daher beträchtliche Reibung und geben Anlaß zu erheblicher Wärmeentwicklung in diesen Teilen. Außerdem kann die schmierende Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, aus der Pumpe sich nicht genügend weit über alle Packungsglieder hin verteilen, insbesondere über diejenigen Pakkungsglieder, die am weitesten entfernt vom Zylinder liegen. Unter diesen Bedingungen unterliegen die Packungsglieder einer sehr schnellen Abnutzung. Der Grad der Abnutzung nimmt zu, wenn die Geschwindigkeit der hin und hergehenden Bewegung der Stange 101 wächst.

Wegen der vorstehend erläuterten Mängel, bekannter Dichtungen liegt die maximale Drehzahl herkömmlicher Pumpen des in Rede stehenden Typs bei 500 U/min, Infolgedessen muß zwischen der Pumpe und deren Antrieb, beispielsweise einem Motor, ein Getriebe mit großem Untersetzungsverhältnis vorgesehen werden,, Wird von Pumpen dieses Typs eine große Fördermenge verlangt, so muß der Kolbenhub und damit die Länge der Kolbenstange mit Rücksicht auf die geringe Drehzahl vergrößert werden. Unvermeidlicherweise ist man daher genötigt, Pumpen dieser bekannten Art unerwünscht groß zu bauen.

Im übrigen gestaltet sich bei einer Dichtungsv.orrichtung nach Fig«, 1 das Einsetzen der Packungsglieder 104 kompliziert,, und es ist schwierig,, den Dichtungsdruck dieser Gliederj nachdem sie eingesetzt worden sindj richtig einzustellen« Endlich ist es nötig! den Dichtungsdruck derartiger Packungsglieder in gewissen Zeitabständen mit Rücksicht auf die Abnutzung₈ der sie unterliegen, schrittweise zu justieren«, nachdem die Pumpe für eine gewisse Zeit gelaufen ist«

Fig® 2-zeigt einen Pumpenzylinder ΐ mit einer Kolbenstange 2, die sich durch die Zyllnderstlmwand erstreckt und

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durch einen Motor oder eine ähnliche Vorrichtung, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, hin und herbewegt wird« Vom einen Stirnende des Zylinders erstrecken sich Wandungen, die das Gehäuse einer Stopfbüchse 3 bilden, innerhalb deren ein zylindrischer offener Raum rings um die Außenfläche der Kolbenstange, dort wo diese aus dem Zylinder herausragt, gebildet wird.

Innerhalb der Stopfbüchse 3 sind vier tassenförmige Paßringe 4 in Reihenanordnung rings um die Kolbenstange 2 vorgesehen. Die Paßringe teilen den Raum innerhalb der Stopfbüchse in eine Vielzahl einzelner Kammern auf, die in Richtung der Achse der Kolbenstange in Reihe liegen_e In Fig«, 2 sind diese Kammern mit a, b, c und d .bezeichnet. Die Paßringe 4a bis 4d sind genügend steif und fest, um dem im Zylinder 1 entwickelten Flüssigkeitsdruck standzuhalten. Die ersten drei Kammern a, b und c, die, beginnend am Stirnende des Zylinders. 1, in Reihe angeordnet sind, enthalten Packungsringe 5a, 5b und 5c, die in die Kammern passen und sich über die axiale Länge der Kammern erstrekken. Die innere Umfangsfläche jedes Packungsringes ist so gestaltet, daß das Maß seiner Berührungsfläche mit der Kolbenstange, verglichen mit der axialen Länge oder Dicke des jeweiligen Packungsringes, verkleinert ist₉ Die Verkleinerung der Berührungsfläche wird durch eine Ringnut oder Rinne herbeigeführt, die sich entlang dem inneren Umfang der ringförmigen Packungsglieder erstreckt und, zusammen mit der gegenüberstehenden Oberfläche der Kolbenstange drei ringförmige, offene Hohlräume ergibt, durch die eine-Reduzierung des Drucks der Flüssigkeit herbeigeführt wird, die vom Pumpenzylinder durch die Dichtungsvorrichtung nach außen strömt. Die ringförmigen Packungsglieder bestehen aus Packungsmaterial von hoher Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung, beispielsweise aus Teflon oder Nylon.

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Die ganz außen liegende Kammer d, also die Kammer, die am weitesten entfernt vom Pumpenzylinder liegt, enthält einen Packungsring 6d von abweichender Gestaltung. Er dient dazu, eine abschließende Dichtungswirkung rings um die Stange 2 herbeizuführen,, '

Das freie Stirnende der Stopfbüchse, das benachbart zur Kammer d liegt, ist durch eine Stützplatte 7 geschlossen, die durch mehrere Bolzen 8 gehalten wird. Der innerhalb des Pumpenzylinders entwickelte Druck wird auf die Pakkungsglieder 5a, 5b, 5c und 6d ausgeübt und durch die Paßstücke 4a, 4b, 4c und 4d übertragen, bis er sich schließlich an der Stützplatte oder Halteplatte 7 auswirkt.

Bei der Abdichtung nach Fig. 2 fließt ein Teil der im Zylinder 1 erzeugten, unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit, von der .hier einfachheitshalber angenommen sei, daß es sich um Wasser handelt, in die erste Kammer a, wenn die Kolbenstange 2 sich in auf die Stopfbüchse zu gerichteter Bewegung befindet. Das Wa'sser passiert das Spiel zwischen der Stange 2 und dem Paßstück 4a und kommt dann in Berührung mit dem Packungsring 5a, der sich innerhalb der Kammer a befindet. Zufolge der Gestaltung des Packungsringes erzeugt der hohe Wasserdruck Turbulenz in der Kammer a und demzufolge eine Herabsetzung des Wasserdrucks. Das Wasser, das in dieser Weise eine Druckreduktion in der Kammer a erfahren hat, tritt sukzessive in die Kammern b und c über, wenn es aus dem Pumpenzylinder nach außen fließt, und unterliegt in diesen Kammern einer weiteren Druckreduktion.

Wenn das Wasser längs der Kolbenstange durch die Paßglieder fließt, so schmiert es die Berührungsflächen der Pakkungsringe 5a, 5b und 5c einerseits und der Stange 2 andererseits. Zufolge dieser Schmierwirkung wird anormale Abnutzung an diesen einander berührenden Flächen ausge-

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schaltet. Der Druck des Wassers, das schließlich in die Kammer d gelangt, die am äußersten Ende der Stopfbüchse liegt, wird wegen der dreistufigen Druckreduktion, die in den Räumen innerhalb der Packungsringe 5a, 5b und 5c stattfindet,, nahezu auf null reduziert. Eine relativ kleine Wassermenge, welche die Kammer d erreicht, leckt durch den sehr engen Spalt zwischen der Kolbenstange und der Packung 6d zufolge der Gestaltung der Packung und gelangt an die Außenseite der Stopfbüchse mit der erwünschten Wirkung, daß es die Packung schmiert. Da die Wassermenge, die aus der Stopfbüchse nach außen gelangt, außerordentlich klein ist, hat sie auf den Wirkungsgrad der Pumpe praktisch keinen Einfluß,

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist jeder Packungsring 5a, 5b, 5c und 6d gesondert durch die zugeordneten Paßringe 4a, 4b, 4c und 4d geschützt, die sich durch einen hohen Grad von Steifigkeit auszeichnen, mit dem sie dem Druck der Flüssigkeit in der Pumpe widerstehen. Der Flüssigkeitsdruck wird stufenweise auf jeden Packungsring ausgeübt und schließlich durch die einzelnen Paßringe auf die Halteplatte 7 übertragen. Die Gesamtanordnung, die in der Abdichtung nach Fig, 2 getroffen ist, hat zur Folge, daß der auf die Packung 5a, die unmittelbar benachbart zum Pumpenzylinder liegt, ausgeübte Druck, nicht direkt auf die Packungen 5b, 5c und 6d übertragen wird, wie dies bei den bekannten Pumpen der Fall ist. Demzufolge sind die Packungsringe, abgesehen von dem unmittelbar benachbart zum Pumpenzylinder angeordneten Ring, verhältnismäßig niedrigen Flüssigkeitsdrücken ausgesetzt, weil der Druck durch das Packungsglied oder die Packungsglieder, die in geringerer Entfernung vom Pumpenzylinder angeordnet sind, reduziert ist. Auf diese Weise wird ein übermäßiger Anpreßdruck eines jeden Packungsgliedes, der zufolge hohen Flüssigkeitsdrucks auf die Oberfläche der Kolbenstange ein-

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wirkt, weitgehend vermieden, mit der Folge, daß die Abnutzung der Packungsglieder beträchtlich vermindert wird.

Darüber hinaus hat die Verminderung zu starken Druckes zwischen den Packungsgliedern und der Oberfläche der Kolbenstange zur Folge, daß eine sehr geringe Wassermenge aus dem Pumpenzylinder zwischen den Flächen der Packungsglieder und der Kolbenstange durchzutreten vermag. Diese durchleckende Wassermenge ergibt einen aus Wasser bestehenden Schmierfilm zwischen den einander gegenüberstehenden Flächen der Packungsglieder und der Kolbenstange. Dadurch wird eine Schmierwirkung und eine Kühlwirkung zwischen diesen Flächen erhalten, die genügend stark ist, um anormale Erhitzung und andere unerwünschte Eigenschaften vollständig zu vermeiden,,

Bei Anwendung einer Dichtung der vorbeschriebenen Art in einer Pumpe, die Flüssigkeiten -geringer Viskosität und geringer Schmierfähigkeit fördert, kann die Pumpe mit hohem Druck, hoher Geschwindigkeit und kleinem Hub arbeiten,, Insbesondere kann die Drehzahl der Pumpe auf ungefähr das Doppelte dessen erhöht werden, was bei ähnlichen Pumpen bekannter Art erreichbar war. Darüber hinaus erlaubt eine Dichtung der vorbeschriebenen Art den Fortfall eines Untersetzungsgetriebes zwischen der Pumpe und ihrem Antriebsmotor, also eines Getriebes, ohne das man b°i bekannten Pumpen der in Rede stehenden Art nicht auskommen kann, so daß also die Pumpe und der Motor direkt gekuppelt werden können,, Infolgedessen sind die Gesamtabmessungen der Pumpen und ihre Herstellungskosten wesentlich vermindert.

Eine weitere wesentliche Eigenschaft der vorstehend beschriebenen Abdichtung besteht in der wesentlichen Vereinfachung im Zusammenbau und in der Demontage, verglichen mit Packungen, wie sie in herkömmlichen Pumpen der in Rede

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stehenden Art benutzt werden«, Sind die Packungsglieder bei einer erfindungsgemäß gestalteten Pumpe einmal zusammengebaut, so ist es nicht notwendig, sie zwecks Änderung des Dichtungsdrucks erneut zu justieren. Aus alledem mag hervorgehen, daß die erfindungsgemäße Dichtung eine sehr wertvolle Verbesserung für Pumpen darstellt«,

Wie zuvor ausgeführt, sind die Packungsringe 5a, 5b und 5c so geformt, daß sie eine Druckreduzierung durch Turbulenz der Flüssigkeit bewirken, die zwischen den Packungsgliedern und der Kolbenstange strömt, während das Packungsglied 6d so gestaltet ist, daß es eine abschließende Dichtung für die Stopfbüchse darstellt. Dies liefert einen Grad von Leckage, wie er nötig ist, damit die Abdichtung voll wirksam sein kann«, Statt der oben beschriebenen Pakkungsglieder ist es möglich, im Querschnitt V-förmige selbstdichtende Packungsglieder oder solche in Rollenform zu verwenden, wie sie allgemein in herkömmlichen Pumpen dieses Typs verwendet werden«, Wenn ein Laternenring (Schmierölanpaßring) unmittelbar vor dem Packungsglied 6d eingesetzt wird, um erzwungene Schmierung zu erreichen, · so kann die Schmierwirkung erhöht werden«, Die Auswahl der Packung richtet sich nach der Drehzahl der Pumpe, dem Flüssigkeitsdruck und anderen Bedingungen.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in Fig. 3 und 4 dargestellt, wobei entsprechende Bauteile durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet werden, die in Fig. 2 verwendet sind.

Bei der Ausführungsform nach Fig., 3 besteht das Paßstück aus einer einstückigen Hülse 4¹, die sich über die Länge der Stopfbüchse erstreckt und eine Vielzahl von Nuten enthält, die an ihrer inneren Fläche, der Oberfläche der Stange 2 gegenüberstehend, erstrecken. Ein 0-Ring 5¹ ist in je-

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der der Nuten innerhalb des Paßstücks 4^f angeordnet, um eine druckreduzierende Wirkung in derselben Weise hervorzurufen, wie sie in Zusammenhang mit der Ausführungsform nach Fig, 2 beschrieben worden ist. Außerdem ist eine abschließende Packung 6a* am äußeren Ende des Paßstücks 4¹ vorgesehen und so angeordnet, daß sie nur eine sehr kleine Leckmenge aus der Stopfbüchse austreten läßt. Der einzige Unterschied dieser Ausführungsform im Vergleich mit der Ausführungsform nach Fig_e 2 besteht darin, daß keine gesonderten Paßringe verwendet werden,, Packungsringe anderer Form können auch hier anstelle von O-Ringen benutzt werden.

In der Ausführungsform nach Fig. 3 ist es möglich, die Labyrinthwirkung und die Schmierwirkung durch. Verwendung eines Paßstücks 4¹ mit zahnartigen Einschnitten zu erhöhen.

Im Innern der Stopfbüchse 3 nach Fig« 4 befindet sich eine Reihe von Haftringen 4¹¹ mit Packungsgliedern 5a*' und 5b*', von denen jeder zwischen zwei benachbart zueinander liegenden Paßringen angeordnet ist. Die Innenflächen der Packungsglieder sind kegelstumpfförmig und divergieren in der Richtung vom Pumpenzylinder 1 fort. Sie ergeben offene Hohlräume, um eine Druckreduktion der Flüssigkeit zu bewirken, die zwischen den Packungsringen und der Kolbenstange fließt.

Infolgedessen ist die Flüssigkeitsbelastung durch das unter hohem Druck stehende Wasser innerhalb des Pumpenzylinders erheblich vermindert, wenn sie auf die Halteplatte durch die Paßringe 4 *' übertragen wirdj weil zufolge dieser Anordnung der Flüssigkeitsdruck, der auf den benachbart zum Pumpenzylinder liegenden Paßring 4" einwirkt, wenn die Flüssigkeit durch den schmalen Spalt !zwischen

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Packung und Kolbenstange fließt, reduziert wird und schließlich sehr beträchtlich in dem Zeitpunkt reduziert ist, wo die Flüssigkeit die abschließende Packung 6c^t! erreicht, die benachbart zur Halteplatte 7 angeordnet ist. Außerdem ist die als Folge der Leckage auftretende Schinierwirkung durch die Dichtungsvorrichtung hindurch die gleiche wie bei der Ausführungsform nach Figo 2.

Die Erfindung ist vorstehend im einzelnen anhand der bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden, die in der Zeichnung dargestellt sind. In Zusammenfassung bezieht sich die Erfindung auf eine Schwingkolbenpumpe mit. Dichtungsvorrichtung, die Flüssigkeiten geringer Viskosität und geringer Schmierfähigkeit, beispielsweise Wasser oder auch Wasser mit irgendwelchen Zusätzen, zu fördern hat. Dabei besteht die Dichtungsvorrichtung aus einer Stopfbüchse, die einen offenen, kreisförmig begrenzten Raum bildet, durch den die hin und hergehende Stange der Pumpe aus dem Pumpenzylinder nach außen geführt ist, und Packungen vorgesehen sind, die je getrennt voneinander durch einen oder mehrere Paßstücke gestützt werden, um eine druckreduzierende Wirkung in der durch die Stopfbüchse strömenden Flüssigkeit herbeizuführen. Auf diese Weise ist es möglich, eine direkte Einwirkung des im Pumpenzylinder herrschenden hohen Flüssigkeitsdrucks auf dasjenige Pakkungsglied auszuschalten, welches die abschließende Dichtung innerhalb der Stopfbüchse liefert. Außerdem ermöglicht die Anordnung der Packungsglieder einen Durchtritt der Flüssigkeit von der Pumpe zwischen der Außenfläche der Kolbenstange und den ihr gegenüberstehenden Flächen der Packungsglieder, um eine Schmierwirkung zu erhalten. Mittels einer derartigen Dichtungsvorrichtung ist es möglich, eine Pumpe, die .zur Förderung von Flüssigkeiten niedriger Viskosität und geringer Schmierfähigkeit bei . hohem Druck zu fördern hat, mit hoher Drehzahl und kurzem

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Hub zu betreiben. Vermöge der Dichtungsvorrichtung, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, ist es daher möglich, mit einer Schwingkolbenpumpe zu arbeiten, die sich durch geringe Abmessungen und geringe Herstellungskosten auszeichnet und direkt an einen Motor angekuppelt werden kann_B

Bei den verschiedenen, oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist es darüber hinaus möglichj die Pakkungen leichter zusammenzubauen und auseinanderzunehmen, als dies bei herkömmlichen Pumpen möglich ist» Da es ferner nicht notwendig ist_s den Dichtungsdruck der Packungsmittel zu justieren, nachdem die Dichtungsvorrichtung einmal zusammengebaut ist, gestalten sich der Zusammenbau, die Instandsetzung und der Betrieb solcher Pumpen besonders einfach und leicht.

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Claims

Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha, 10, Marunouchi 2-chome, Chiyoda-kUj Tokio_s Japan

Patentansprüche:

( 1 ο J Schwingkolb enp-ump e mit durch eine Zylinder stirnwand nach * außen geführten Kolbenstange und Abdichtung der Durchführung durch eine Stopfbüchse, deren die Kolbenstange umschließende ringförmige Kammer zur Aufnahme von Packungen dient, die an der Kolbenstange anliegen, gekennzeichnet durch mindestens ein an der Innenfläche der Stopfbüchse (3) anliegendes starres Paßstück (4, 4¹, 4¹¹)» das zur Stützung und Halterung der Packungen (5j 5¹I 5¹¹) dient und zusammen mit mindestens einer Pakkung einen offenen Ringraum (z.B. a, b; a¹¹, b^lt) im Bereich zwischen den Enden der Stopfbüchse am Umfang der ' Kolbenstange (2) bildet, der den Druck der längs der Kolbenstange (2) in Richtung nach außen strömenden Flüssigkeit bei nach außen gerichteter Kolbenstangenbewegung reduziert, wobei mindestens diejenige Packung (6), die vom Zylinder (1) am weitesten entfernt liegt, eine abschließende Dichtung bildet und die ihr vorgelagerte Packung oder Packungen (5, 5% 5^!l) begrenzte, schmierend wirkende Flüssigkeitsmengen zwischen sich und der Kolbenstange (2) durchlassen.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Ausdehnung der Berührungsflächen der Packungen (5, 5', 5¹¹') mit der Kolbenstange (2) gegenüber der maximalen axialen Ausdehnung der Packung verkleinert ist.
3· Pumpe nach Anspruch 2, dad ure h."gekenn-ζ e i c h η et , daß das Paßstück aus mehreren tassen-

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förmigen Einzelstücken (4a, 4b, 4c, 4d) in Reihenanordnung zusammengesetzt ist, von denen jedes eine Packung (5a, 5b, 5c, 6d) aufnimmt, wobei mindestens eine Packung, insbesondere die im größten Abstand vom Zylinder (1) liegende Pakkung (6d), am Umfang der Kolbenstange (2) einen Ringraum (a, b, C₉ d) bildet, in dem druckreduzierende Turbulenz der Flüssigkeit stattfindet.
4. Pumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine die Stopfbüchse (3) am äußeren Ende abschließende Halteplatte (7) in Anlage an der vom Zylinder (1) am weitesten entfernt liegenden Packung (6)_e
5. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Paßstück aus einer einstückigen Hülse (4¹) mit in axialem Abstand voneinander liegenden Ringnuten an der Innenfläche zur Aufnahme von Packungen (5¹) besteht.
6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Packungen in den Ringnuten von O-Ringen gebildet werden.
7. Pumpe nach Anspruch 2₉ dadurch gekennzeichnet, daß das Paßstück aus mehreren in axialem Abstand voneinander liegenden Paßringen (4⁸¹) besteht, die an der Innenfläche der Stopfbüchse (3) anliegen und deren Innenflächen in Abstand von der Kolbenstange (2) liegen, und daß mindestens eine Packung (5a·^r, 5b^fl) zwischen je zwei Paßringen (4^fl) angeordnet ist, deren Außenfläche an der Innenfläche der Stopfbüchse (3) anliegt und welche die Form eines in Richtung axial nach außen sich erweiternden Kegelstumpfes hat, wobei die Innenfläche des Kegelstumpfes mit der Kolbenstange (2) in Berührung steht und der Innenraum des Kegelstumpfes mit der Kolbenstange (2) einen Ring-

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raum bildet, in welchem der Druck der vom Zylinder (1) in der Stopfbüchse (3) strömenden Flüssigkeit reduziert wird,

8„ Pumpe nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η zeichnet, daß ein zusätzlicher Paßring (4¹¹) in , Anlage an dem am weitesten entfernt vom Zylinder (1) liegenden kegel stumpf förmigen Ring vorgesehen und eine weitere Packung (6c^tl) zwischen dem zusätzlichen Paßring und einer die Stopfbüchse (3) abschließenden Halteplatte (7) angeordnet ist, die an der Kolbenstange (2) in solchem Grade dichtend anliegt, daß sie noch eine eng begrenzte Flüssigkeitsmenge durchläßt.

9· Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Packungen aus einem Stoff hoher Abriebfestigkeit bestehen, beispielsweise aus Teflon oder. Stoffen ähnlicher Eigenschaften.

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