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Regler für Pumpen. Umschalter, bei denen ein unter dem Druck des Hochdruckbehälters
stehender Kolben die Pumpleitung mit der Saugleitung bei Überschreiten eines bestimmten
Druckes verbindet, sind bekannt. Hierbei wurden entweder Einkolben- oder Mehrkolbenumschalter
benutzt. Einkolbenumschalter haben den Nachteil, daß das Umschalten nur unregelmäßig
wirkt, weil ein zu früher Druckausgleich stattfindet. Derartige Vorrichtungen haben
auch den Nachteil, daß sie nicht gänzlich auf Freilauf umschalten können. Diese
Nachteile werden nun durch Mehrkolbenumschalter im wesentlichen vermieden, aber
solche Mehrkolbenumschalter sind sehr komplizierter Natur, und gerade .darin liegt
wieder ihr Fehler.
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Vorliegende Erfindung erreicht nun mit Hilfe eines einzigen Kolbens
die Vorteile, die bisher nur durch die Anwendung mehrerer Kolben erzielt werden
konnten.
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Dies geschieht dadurch, daß der Kolben einerseits mit einer die Leitung
gegen die Pumpen versperrenden Verbreiterung versehen ist, in deren Hohlteil sich
eine Druckfeder legt, während die Gegenseite des Kolbens mit einer Verbreiterung
versehen ist, zu deren Aufsitzfläche ein mit der Pumpenleitung verbundener Kanal
nahe heranführt, und an die Verbreiterung sich noch ein vom Hochdruckbehälter beeinflußter
Kolben geringen Durchmessers anschließt.
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Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung
in einem Schnitt durch das Gehäuse des Umschalters dargestellt. Das Gehäuse i trägt
in seinem Inneren einen Kolben und ist mit Anschlüssen 16 (der zum Hochdruckbehälter
führt), 3 (der zur Pumpe) und q. (der zum Ndederdruckbehälter führt) versehen.
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Der Kolben steht unter der Einwirkung einer Feder 6, welche durch
eine Regulierschraube 7 in ihrem Druck veränderlich ist, und besitzt einen Hohlraum
io, welcher durch eine Stellschraube 15 gegen einen Kanal 14 mehr oder weniger verschlossen
werden kann. Der Kanal 14 geht durch Querbohrung 13 unmittelbar unter den Sitz des
Kolbens im Gehäuse.
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Dieser Sitz wird durch einen Ring 9 gebildet, an welchen sich ein
Zapfenstück 17 anschließt, das im Gehäuse genau eingeschliffen ist. Die ringartige
Erweiterung 9 wird mit dem Hohlteil io durch ein zylindrisches Stück 2 verbunden
und trägt an der Sitzfläche Rinnen 2o, die mit der Bohrung 13 in Verbindung stehen.
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Im Gehäuse befindet sich ein Kanal 12, welcher bis nahe an den Sitz
des Ringes 9 reicht, aber gegen den Sitz noch abgeschlossen ist, wenn der Kolben
die tiefste Lage einnimmt. Der Ring 9 kann sich in dem Gehäuseraum i i bewegen,
und die Leitung 4. zum Niederdruckbehälter ist mit einer Erweiterung 5 a l der inneren
Gehäusefläche versehen.
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Der Hohlraum io ist reit einer Flüssigkeit gefüllt, die zweckmäßig
gleich der Förderflüssigkeit ist, und je nach der Stellung der Schraube 15 kann
durch den Kanal 14 die Flüssigkeit nach unten dringen, so daß die Bewegung des Kolbens
von dem Durchfluß
der- Flüssigkeit abhängig ist und dieses als steilbare
Bremse wirkt.
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Die Flächenverhältnisse des Kolbens sind so gewählt, daß die Feder
6 und die Belastungen der Flüssigkeits- oder Gasdrücke sich derart in ihrer Einwirkung
auf den Kolben ausgleichen, daß dieser unter normalen Verhältnissen in der in der
Zeichnung gezeigten Stellung verharrt. Bei Gasförderung kann der Hohlraum io mit
01 ausgefüllt sein.
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In dem Anschlußstutzen 3 sowie in den Kammern i i und 8 herrscht der
durch die Pumpe hervorgebrachte Druck. Die Feder 6 sowie die Flächendifferenz zwischen
dein ringförmigen Ansatz 9 und dem Hohlteil io des Kolbens 2 drücken gegen den unter
dem Kolben in der Kammer 8 herrschenden Druck.
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Hat nun der Druck der Pumpe bzw. des Hochdruckbehälters ein beliebig
einstellbares ',#l:aximum erreicht, so wird der Druck der Feder 6 überwunden und
der Kolben hebt sich.
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Schon nach geringem Heben kommt der Pumpendruck durch Kanal 12 unter
den Ansatz 9 und hebt den Kolben rasch weiter, so daß sich die öffnungskante des
Kolbens mit der öffnungskante des Gehäuses schneidet.
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Es entsteht ein kleiner Spalt, durch welchen der Pumpendruck von Kammer
i i teilweise in den Freilauf 4 übergeht.
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Der Pumpendruck wird durch diesen teil-«eisen Freilauf ebenfalls etwas
geringer. Gleichzeitig wird aber auch der Druck auf die Verbreiterung 9, hervorgerufen
durch die Flächendifferenz zwischen dem Ansatz 9 und dem hohlen Teil io, kleiner,
und der jetzt konstant bleibende Maximaldruck in der Kammer 8 schiebt den Kolben
gegen die Feder 6 in die Höhe.
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Während dieses Vorganges wird der Pumpendruck in der Kammer i i immer
kleiner,' und der Kolben wird entsprechend der Abnahme des Pumpendruckes durch den
konstanten Maximaldruck in der Kammer 8 in die Höhe gehoben, und zwar so lange,
bis die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit frei ohne Druck durch die Kammer i
i in den Freilauf 4 überströmt.
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Der Kolben hat in dieser Stellung die I Kanäle 3 und .4 vollkommen
freigegeben und bleibt nun in dieser Höhenlage stehen, da der Überdruck in der Kammer
i i, hervorgerufen durch die Differenz zwischen ringförinigein Ansatz 9 und Hohlteil
i o, in seiner Wirkung aufgehört hat: Mithin ist ein vollkommen freier ungehemmter
Flüssigkeitsdurchgang gegeben. In dem Raum 18 zwischen dem Gehäuse und dem ringförmigen
Ansatz 9 entsteht beim Hochgehen des letzteren ein Vakuum, welches mit seiner Wirkung
äLufhört, sobald die Unterkante des Ansatzes 9 den Kanal r2 freigibt. Dieser Augenblick
geht dann so rasch vor sich, daß das Umschalten auf Leerlauf den Antrieb der Pumpe
schädlich beeinflußt, besonders dann, wenn sich beispielsweise auf der Pumpenwelle
noch ein hochempfindliches Geschwindigkeitspendel befindet. Durch den Kanal 13 mit
der Drosselschraube 15 wird der Gang des ringförmigen Ansatzes 9 und seiner Verlängerung
1q. und io derart gesteuert, daß das Heben sehr langsam und stoßfrei vor sich geht.
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Diese Bewegung bzw. der Weg, innerhalb dessen die Bremse in Tätigkeit
bleibt, ist zwar klein, doch die Wirkung ist unentbehrlich.
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In der gleichen Weise wirkt die Bremse beim Einschalten, das ist beim
Abwärtsgang des Ansatzes 9. Da die Leerlaufkante i 9 etwas später schließt als der
ringförmige Ansatz 9 den Kanal 12, so bewirkt die Bremse, daß der Spalt bei i 9
sehr langsam geschlossen wird. Dies ist beim Einschalten der Pumpe --on größter
Bedeutung.
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Die im Raum 18, nach Abschließen des Kanals 12, befindliche Flüssigkeit
kann nur durch den gedrosselten Kanal 13 entweichen.