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Pumpe mit rotierender Zylindertrommel und mit durch einen exzentrischen
Zapfen angetriebenen Kolben. Bei den bisher im Gebrauch befindlichen Schleuderpumpen.
wird für die Förderung der Flüssigkeit nur der durch die Fliehkraft entwickelte
Druck benutzt, so daß bei einer einen bestimmten Durchmesser aufweisenden Pumpe
die Drehgeschwindigkeit mit der zu überwindenden Förderhöhe zunehmen muß. Infolgedessen,
wenn die Förderhöhe- sehr groß ist, ist es erfahrungsgemäß nicht möglich, die Drehgeschwindigkeit
der Pumpe auf den erforderlichen
Wert zu bringen, sondern zur Erlangung
der Entwicklung des nötigen Druckes müssen zwei oder mehrere Pumpen bintereinandergeschaltet
werden.
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Pumpen dieser Art haben eine Mindestgeschwindigkeit, unter die nicht
herabgegangen werden kann, und andererseits ist es schwierig, die Fördermenge und
die Geschwindigkeit der Pumpe je nach den bei jeder einzelnen Anlage in Betracht
kommenden besonderen Anforderungen einzustellen, so daß die Pumpen in der Praxis
für eine bestimmte von der Leistung und der zu überwindenden Förderhöhe abhängige
Geschwindigkeit berechnet und gebaut werden müssen.
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Nach der Erfindung wird diesen Schwierigkeiten dadurch vorgebeugt,
daß die Wirkung der Fliehkraft mit der Wirkung von Druckkolben vereinigt wird, so
daß die beiden Wirkungen sich summieren, woraus sich ergibt, daß die Drehgeschwindigkeit
der Pumpe von der zu überwindenden Förderhöhe unabhängig wird. Diese kann geringer
sein als die Geschwindigkeit, die eine infolge der Fliehkraft allein arbeitende
Pumpe haben müßte, da der restliche Teil des Druckes durch die Arbeit der Kolben
-geliefert wird. Man kann somit auf einfache und leichte Weise unter Ändern des
Drehmomentes auch die Förderhöhe ändein.
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Andererseits ermöglichen diese Arten von Schleudersaug- und -druckpumpen
unter Ändern des Nutzhubes der Kalben auch die Fördermenge auf leichte Weise zu
ändern, wie nachstehend näher erläutert wird mit Beziehung auf die Zeichnungen,
die zwei verschiedene Ausführungsformen der Schleudersaug-und -dru.ckpumpe nach
der Erfindung veranschaulichen, und zwar zeigt Abb. i den senkrechten Längsschnitt
einer ersten Ausführungsform der Pumpe nach einer durch die Achse der Treibwelle
der Pumpe führenden Diametralebene.
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Abb. 2 ist ein senkrechter Schnitt der Pumpe nach der Ebene X-X von
Abb. i.
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Abb.3 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Ausbildung der Vorrichtung
zum Einstellen des Hubes der Kolben.
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Abb. q. zeigt einen senkrechten Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform
der Pumpe nach einer durch die Achse der Treibwelle führenden Ebene.
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Abb. 5 ist ein senkrechter Schnitt der Pumpe nach der Ebene Y-Y von
Abb. q..
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Die gleichen Bezugszahlen deuten in allen Abbildungen entsprechende
Teile an.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist auf der Grundplatte i das feste
Gehäuse 2 angeordnet. in welchem der drehbare Teil der Pumpe untergebracht ist,
und das auf der Vorderseite durch einen mit einer Nabe .:1 versehenen Deckel 3 abgeschlossen
wird; in dieser Nabe ist die Mündung 5 zum Anschluß des Saugrohres vorgesehen. Die
Flüssigkeit dringt durch diese Mündung in die Pumpe ein und strömt in der durch
den Pfeil z angedeuteten Richtung.
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Auf der Grundplatte ist die Treibwelle 6 gelagert, die mittels einer
Riemenscheibe 7 oder in irgendeiner anderen geeigneten Weise angetrieben wird. Die
Welle 6 trägt au einem ihrer Enden den drehbaren Pumpenteil 8, der mit Kugellagern
9, io versehen ist, die auf dem Boden bzw. auf dem Deckel des Gehäuses 2 abgestützt
sind. Das andere Ende der Welle 6 ruht in einem durch die Grundplatte i getragenen
Lager i i.
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Das feste Gehäuse 2 trägt in der üblichen Weise die Ausfiußleitung
12, die von dem unteren Teil ausgeht, schneckenförmig verläuft und oben in dem mit
der Mündung i ¢ versehenen Verbindungsstück 13 endigt, das zum Anschluß an die Druckleitung
dient, in die das in der durch- den Pfeil x angedeuteten Richtung strömende Wasser
gelangt.
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Bei dem drehbaren Teil 8 ist angenommen, daß er sich in der durch
den Pfeil y angedeuteten Richtung dreht. In dem in der Zeichnung veranschaulichten
Ausführungsbeispiel sind in ihm sechs Zylinder 15, 16, 17, 18,
19,
20 vorhanden, in deren Innerem die Kolben 2 i, 22, 23, 2,1, 25, 26 in der radialen
Richtung gleiten; diese Kolben sind mittels Schubstangen 27, 28, 29, 30, 3 i, 32
mit einem Mittelstück 33 verbunden, welches das um einen festen exzentrischen Zapfen
3¢ drehbare Kopfstück der Schubstange 3o ist.
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Beim Drehen des drehbaren Teiles 8 bewegen sich die Kolben in den
entsprechenden Zylindern hin und her.
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Am unteren Ende jedes Kolbens ist ein Saug- und Druckventi135, 36,
37, 38, 39, 40 vorgesehen, das in der Zeichnung als Lederklappenventil veranschaulicht
ist, aber auch in irgendeiner anderen geeigneten Weise ausgebildet sein könnte.
Während der halben Drehung nach rechts tritt in den Zylindern 21, 22,23 die
Saugwirkung ein, d. h. die durch die Fliehkraft verdrängte Flüssigkeit gelangt auf
die Rückseite der Kolben, indem sie dabei die Ventile hebt und die Zylinderkammern
füllt. Gelangen die Zylinder unten auf dem senkrechten Durchmesser an, dann ist
der Saughub beendigt, das Ventil schließt sich, wie bei Zylinder 18 in Abb. 2 ersichtlich,
und es beginnt die Ausstoßperiode, die sich bei der halben Umdrehung nach links
vollzieht, während welcher die Zylinderkammern mit der Ausflußleitung i 2 in Verbindung
stehen. Während dieser Periode trägt die Fliehkraft zum Ausstoßen der Flüssigkeit
bei, gleichzeitig wirkt dabei aber auch der Druck mit, der
durch
die dem Boden der Zylinder sich nähernden Kolben ausgeübt wird.
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Der Kreislauf schließt sich, sobald die Zylinder die höchste Lage
erreicht haben, wie dies bei Zylinder 15 ersichtlich ist, der mit seinem Niedergang
beginnt, wobei sich das Ventil 3 5 wieder öffnet.
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Die Länge des Hubes der Kolben hängt von der Größe der Exzentrizität
des Zapfens 34 ab und würde gleich :Null sein, d. h. die Kolben würden keinerlei
Druck ausüben -und die Pumpe nur infolge der Fliehkraft wirken, wenn die Achse des
Zapfens 34 so angeordnet werden würde, da.ß sie mit der Achse der Welle 6 zusammenfällt.
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Der Zapfen 34 wird nun durch einen Arm 41 getragen, der auf einer
Spindel 42 gelagert ist, die in mit wasserdichten Packungen versehenen in besonderen
Gehäusen des Dekkels 3 angeordneten Führungslagern 43 gleitet. Die Spindel 42 kann
auf verschiedene Arten eingestellt werden; eine dieser Arten ist beispielsweise
in Abb. 3 veranschaulicht.
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Aus dieser ist ersichtlich, daß die Spindel 42 einen mit Gewinde versehenen
Teil 44 aufweist, der in ein mit Schnecke versehenes Loch des Armes 41 eindringt.
Mittels eines auf der Außenseite angebrachten Handrades 45 kann die Stange 42 in
dem einen oder in dem anderen Sinne gedreht und der Zapfen 3.1 dadurch gehoben oder
gesenkt werden. Auf diese Weise können der Druck und die Fördermenge leicht beliebig
eingestellt werden.
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Anstatt die Ventile im Boden der Kolben anzuordnen, können sie auch
außerhalb der Zylinder in zwischen die anstoßenden Zylinder geschalteten Nebenkammern
vorgesehen werden, wie z. B. bei der Pumpe nach Abb. 4 und 5, welch letztere Abbildung
drei Arten verschiedener Ventile zeigt. Bei dieser Pumpe ist angenommen., daß sie
nur drei Zylinder 15, 17, i 9 besitzt, deren Wandungen in der Nähe des Bodens
die Öffnungen 46, 47, 48 aufweisen, durch die die Zylinder -das in den Nebenkammern
49, 50, 51 enthaltene Wasser ansaugen.
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Bei den an der Nebenkammer 49 des Zylinders 15 vorgesehenen
Ventilen 52 handelt es sich um Klappenventile. Das an der Nebenkammer 5o des Zylinders
17 vorgesehene Ventil 53 ist ein durch eine Schraubenfeder 5". belastetes Ringventil
mit achsialer Gleitbewegung. Bei dem an der Nebenkammer 51
des Zylinders 19
angebrachten Ventil 55 handelt es sich um ein mittels Spindel 56 geführtes
Ventil mit geradliniger Bewegung, das durch die Feder 57 belastet ist. Diese Ventile
könnten auch anders ausgebildet sein, ohne zu irgendeiner Änderung in der Wirkungsweise
.der Pumpe Anlaß zu geben, die im wesentlichen dieselbe bleibt wie jene der zuerst
beschriebenen Pumpe mit dem einzigen Unterschied, daß das angesaugte Wasser durch
die Wandungen der Zylinder, anstatt durch die Böden der Kolben strömt.
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Abb. 4 zeigt eine zweite Art der Einstellung der Exzentrizität des
Zapfens 34, die sich in vielen Fällen als sehr zweckmäßig erweisen kann. Dabei trägt
die Spinde142 oben einen Kolben 58, der in einem Zylinder 59 gleitet, in dessen
Innerem eine Schraubenfeder 6o untergebracht ist. Diese ist bestrebt, den Kolben
und den Zapfen 34 in gehobener Stellung zu halten. Am oberen Ende des Zylinders
ist ein kleiner Raum 61 vorgesehen, der mit der Abflußleitung 14 in Verbindung gebracht
werden kann. Die Verbindungsöffnung ist durch ein kleines durch eine Feder belastetes
Ventil 62 abgeschlossen, so daß unter Bremsen der Bewegungen des Kolbens 58 plötzlichen
Änderungen vorgebeugt wird.
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Ist der Druck der Flüssigkeit so groß, daß dadurch das Ventil 62 gehoben
wird, dann gelangt sie oberhalb des genannten Kolbens 58 und drückt diesen nieder,
wobei sie den Zapfen 34 senkt. Sie setzt auf diese Weise die Fördermenge der Pumpe
in dem Maße herab, das der Arbeit entspricht, die der Motor liefern kann. Unter
zweckmäßiger Einstellung der Spannung der Feder 6o kann der Motor allen Arbeitsverhältnissen
selbsttätig angepaßt werden.