DE493310C - Verbundpumpe mit phasenverschobenen Foerderdiagrammen, insbesondere fuer Kunstseidespinnereien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbundpumpe mit phasenverschobenen Förderdiagrammen, deren Antriebsnocken so gestaltet sind, daß die Gesamtförderung konstant bleibt. Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der bei den bekannten Pumpen dieser Art auftretenden Druckstöße und Änderungen oder Durchwirbelungen des Pumpeninhalts, welche besonders bei der Verwendung als Förderpumpe für Kunstseidespinnereien außerordentlich störend empfunden werden.

Die genannten Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß das Ein- und Auslaßventil zwangläufig, beispielsweise durch einen mit der nämlichen Geschwindigkeit wie die Antriebsnocken für die Kolben angetriebenen Steuernocken bewegt wird, dessen Profil so gestaltet und relativ zu jenem der Antriebsnocken für die Kolben angeordnet ist, daß die Umsteuerung des Ventils nur während der vergleichsweise langen Haltezeiten zwichen den Druckhüben der Kolben erfolgt. Die Verbundpumpe gemäß der Erfindung gestattet ferner die Ausbildung von Pumpenaggregaten aus einer großen Anzahl derselben. So kann man die parallel arbeitenden, aber hintereinanderliegenden Verbundpumpen in der Weise anordnen, daß die Kolbenpaare und Ventilzylinder der Einzelpumpen in gerader Linie hintereinander angeordnet sind und sich berühren, so daß nur ein einziger Nockenantrieb der endständigen Kolben bzw. Ventile zur gemeinsamen Betätigung des Aggregates notwendig ist, während zwecks gemeinsamer Speisung aller Einzelpumpen deren Speisekanäle sich durch die bloße Aneinanderreihung der Pumpenkörper zu einer gemeinsamen Rohrleitung ergänzen. Eine andere Anordnung einer größeren Anzahl parallel nebeneinanderliegender und auch parallel arbeitender Verbundpumpen gemäß der Erfindung ergibt dadurch ein Pumpenaggregat, daß die Kolben durch ein mit der Pumpenreihe gleichgerichtetes Glied gemeinsam angetrieben werden, dessen der Druckfläche gegenüberliegende Fläche eine Kurve bildet, längs welcher Rollen parallel zur Druckfläche hin und her geführt werden, so daß alle Kolben zugleich mit derselben Geschwindigkeit und Phase bewegt werden.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

Abb. ι eine graphische Darstellung der Schwankungen der Momentan-Durchflußmenge einer Pumpe oder einer Pumpengruppe, Abb. 2 ein ähnliches Diagramm für zwei

einander ähnliche, durch Nocken betätigte Pumpen, welche die Schwankungen in ihrer Momentan-Durchflußmenge gegenseitig ausgleichen.

Abb. 3 ist eine graphische Darstellung der Gesamtfördermenge einer Pumpe oder der Verschiebung ihres Kolbens in Abhängigkeit von der Zeit.

Abb. 4 ist eine Seitenansicht und teilweiser ίο Schnitt einer Verbundpumpe gemäß der Erfindung.

Abb. 5 ist ein Querschnitt nach der Linie 5-5 der Abb. 4. ~

Abb. 6 ist ein Grundriß nach der Linie 6-6 der Abb. 5.

Abb. 7 ist ein Längsschnitt durch ein Pumpenaggregat aus Verbundpumpen gemäß Abb. 4 bis 6 und veranschaulicht zugleich die Antriebsvorrichtung für dieses Pumpenaggregat. Abb. 8 ist ein Grundriß zu Abb. 7.

Die Abb. 9 und 10 veranschaulichen in Seitenansicht und im Querschnitt die Art der Lagerung der Verbundpumpe des Aggregats. Abb. 11 ist eine Vertikalansicht durch eine abgeänderte Ausführungsform.

Abb. 12 ist ein Horizontalschnitt durch eine weitere Abänderung der Pumpe.

Abb. 13 ist ein Schnitt nach der Linie 13-13 der Abb. 12.

Abb. 14 veranschaulicht mehr oder weniger schematisch im Grundriß eine Anordnung zum Antrieb der Pumpen.

Abb. 15 und 16 sind Schnitte nach der Linie 15-15 bzw. 16-16 der Abb. 14. In dem Diagramm der Abb. 1 bezeichnen die Abszissen die Zeiten und die Ordinaten die Momentan-Durchflußgeschwindigkeit einer Pumpe. Die Kurve ist willkürlich, jedoch so, wie sie in der Praxis vorkommen kann, angenommen. Man erkennt, daß der Ausfluß aus der Pumpe im Nullpunkt 20 der Abszissenachse beginnt und daß die Durchflußgeschwindigkeit bis zum Zeitpunkt 22 steigt und dann gleichförmig bleibt während eines zwischen den Punkten 22 und 23 der Abszissenachse liegenden Zeitraumes. Dann nimmt die Durchflußgeschwindigkeit ab und wird im Zeitpunkt 24 gleich Null. Die Saugperiode der Pumpe liegt in dem Zeitraum zwischen 24 und 25, in dem die Kurve natürlich auf der Abszissenachse verläuft. Der Vorgang beginnt dann wieder in genau der gleichen Weise. Bei dem dargestellten Förderdiagramm ist die Förderperiode der Pumpe zwisehen den Zeitpunkten 20 und 24 beträchtlich langer als die Saugperiode zwischen 24 und 25 oder mit anderen Worten, die Pumpe hat einen langsamen Druckhub und einen schnellen Saughub. Man bemerkt, daß Zu- und Abnähme der Fördergeschwindigkeit der Pumpe durch gekrümmte Kurvenabschnitte dargestellt sind, da der mechanische Antrieb der Teile es wünschenswert macht, pötzliche Änderungen im Antrieb der bewegten Teile der Pumpe zu vermeiden.

Der Zweck der Erfindung besteht nun, wie erwähnt, darin, aus der durch die Pumpe, deren Förderdiagramm in Abb. 1 dargestellt ist, gespeisten Düse Flüssigkeit mit gleichförmiger Geschwindigkeit unter Vermeidung von Druckstößen und Änderungen oder Durchwirbelungen des Pumpeninhalts auszuspritzen, wobei die Fördergeschwindigkeit zweckmäßig so gewählt wird, daß sie gleich der maximalen Fördergeschwindigkeit der ungleichförmig fördernden Pumpe während des Zeitraumes 22, 23 ist. In diesem Falle würde das Förderdiagramm durch die gerade Linie 26, 27 dargestellt werden.

Die Gesamtförderung der Pumpe während einer bestimmten Zeitperiode wird dargestellt durch die Fläche, welche zwischen dem auf diesen Zeitabschnitt bezüglichen Förderdiagramm und der dem entsprechenden Abschnitt der Abszissenachse liegt. Die Gesamtförderung der Pumpe während des Zeitraumes 20, 22 wird demnach dargestellt durch die Fläche 20, 28, 29, 30, 22, 20 und ähnlich für jeden anderen Zeitabschnitt. Wenn die Gesamtförderung mit gleichförmiger durch die Linie 26, go 27 dargestellter Geschwindigkeit erfolgen soll, so ist klar, daß, wenn eine Pumpe eine Flüssigk'eitsmenge liefert, welche dargestellt wird durch die Fläche zwischen der Kurve 20, 29, 30 und der Abszissenachse und dem Achsenabschnitt 20, 22, dann eine zweite Pumpe vorhanden sein muß, welche eine Flüssigkeitsmenge liefert, die dargestellt wird durch die oberhalb der Kurve 20, 29, 30 zwischen ihr und der horizontalen Linie 26, 30 liegenden Fläche, so daß, wenn die Fördermengen dieser beiden Pumpen vereinigt werden, die Gesamtförderung dargestellt wird durch die Fläche 20, 26, 30, 22, welche ein Rechteck bildet.

Es folgt daher, daß die Kurve 20, 28, 29, 30, bezogen auf die Linie? 6, 27 als Basis, das Diagramm der Fördergeschwindigkeiten darstellt, welche für die zusätzliche Pumpe gelten, und der Antrieb dieser zusätzlichen Pumpe muß daher durch einen Nocken erfolgen, dessen Form so gewählt ist, daß sie eine Betriebsweise für die Pumpe ergibt, bei welcher das Diagramm der Ausflußgeschwindigkeit mit dieser Kurve zusammenfällt.

Die Verbundpumpe gemäß der Erfindung n₅ besteht aus zwei Pumpen, die beide durch einander ähnliche Nocken angetrieben werden. Dies wird am leichtesten erreicht, wenn das Diagramm gleichbleibender Fördergeschwindigkeit im Koordinatensystem 55, 56, 58, von der geraden Linie 57, 58 gebildet wird. In dem Raum zwischen den Linien 57, 58 und

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55, 56 ist in Abb. 2 ein brauchbares Förderdiagramm 59 gezeichnet, welches dieselbe Beziehung zur Linie 57, 58 als Grundlinie aufweist wie zur Linie 55, 56 als Grundlinie 5 oder in anderen Worten, welche symmetrisch zu einer Linie 60 verläuft, die parallel zu 55, 56 und 57, 58 mitten zwischen beiden liegt. Die Kurve 59 stellt das Förderdiagramm einer Pumpe dar, wenn man diese Kurve auf die Grundlinie 55, 56 bezieht und auch das Förderdiagramm der Zusatzpumpe, wenn man die Kurve 57, 58 als Basis bezieht. Da die Kurve 59 die gleiche Beziehung zu beiden Basislinien 55, 56 und 57, 58 aufweist, so folgt, daß die Nocken für die beiden Pumpen miteinander übereinstimmen müssen und daß ihre Winkellage zueinander durch die Tatsache bestimmt wird, daß die Druckperiode einer Pumpe zu derselben Zeit beginnt, wenn

ao diejenige der andern Pumpe aufhört.

Es mag hier bemerkt werden, daß die Form der Nocken aus einer Betrachtung von Kurven abgeleitet werden kann, welche die Beziehung zwischen der Gesamtförderung und der Zeit darstellen, anstatt zwischen der Ausflußgeschwindigkeit und der Zeit, und eine solche Kurve ist in Abb. 3 veranschaulicht. Auf der Grundlinie 130, 131 sind die Ausflußzeiten derart aufgetragen, daß gleiche Längen gleichen Zeitperioden entsprechen, während die Ordinaten in der Richtung der Vertikallinie 130, 132 die Verschiebung des Pumpenkolbens von der inneren Lage aus gerechnet darstellen, d. h. die Längen in der Richtung· der Ordmatenachse 130, 132 stellen den Weg dar, den der Kolben bei seinem Druckhub vom Umkehrpunkt aus zurückgelegt hat.

Die die Verschiebung des Kolbens veranschaulich ende Kurve geht vom Punkt 130 aus und verläuft in diesem Punkt tangential zur Basislinie 130, 131, damit die Wirkung möglichst stoßfrei ist. Die Kurve steigt zunächst langsam an, aber mit wachsender Steilheit bis zum Punkt 133, von dem aus sie sich geradlinig zwischen 133 und 134 fortsetzt, wobei dieser geradlinige Teil der Kurve tangential zum gekrümmten Kurvenabschnitt 130,

133 verläuft. Der Kolben bewegt sich während des dem geradlinigen Kurvenabschnitt entsprechenden Zeitraumes mit gleichförmiger Geschwindigkeit. Vom Punkt 134 an sinkt die Kolbengeschwindigkeit, während sich der Kolben dem Ende seines Druckhubes nähert, was durch eine krumme Form des Kurvenabschnitts 134, 135 zum Ausdruck kommt, wobei die Linie 133, 134 im Punkt

134 tangential zum Kurvenabschnitt 134, 135 verläuft, während die Linie 132, 135 tangential zum Kurvenabschnitt 134, 135 im Punkt

135 verläuft.

Vom Punkt 135 an läuft die Kurve auf einer kurzen Strecke bis zum Punkt 136 parallel zur Basislinie 130, 131; dies bedeutet eine Ruhepause des Kolbens am Ende seines Druckhubes, während welcher die Ventile der Pumpvorrichtung umgestellt werden. Der Saughub der Pumpe vollzieht sich mit größerer Geschwindigkeit und ist durch die Kurve !3^j 137, 138 veranschaulicht, welche an ihren Enden tangential zu der Linie 132, 136 bzw. zur Basislinie 130, 138 verläuft, während sie im übrigen eine glatte Form besitzt, entsprechend einer stoßfreien Arbeitsweise der Pumpe.

Die Form des Kurvenabschnitts 136, 137, 138 für den Saughub wird nur durch die Rücksicht auf stoßfreien Gang bestimmt.

Das entsprechende Diagramm für die Zusatzpumpe ist in Abb. 3 mit 140, 141, 142, 143, 144, 145 bezeichnet und stimmt genau mit dem ersterwähnten Diagramm überein, gegen welches es nur in der Phase verschoben ist. Eine Kurvenform, welche gute Arbeitsbedingungen ergibt, ist beispielsweise eine solche, bei der die Kurvenabschnitte 130, 133 und 134, 135 Teile von Parabeln sind, die den Parabelscheiteln benachbart sind. Die Abschnitte 130, 133 und 140, 141 der beiden Kurven sind einander vollkommen ähnlich, go aber gegeneinander spiegelverkehrt und versetzt zueinander. Man erkennt ferner, daß der Saughub jeder der Pumpen vor sich geht während der Zeit, während welcher die andere Pumpe mit gleichbleibender Förderung in dem mittleren Teile ihres Druckhubes arbeitet.

Eine Verbundpumpe mit einem Paar von durch Nocken betriebenen Förderkolben, wie sie zum Pumpen von Viskose und ähnlichen Flüssigkeiten geeignet ist, ist in den Abb. 4 bis 10 dargestellt.

Der Körper 61 dieser Verbundpumpe besteht vorzugsweise aus einem Gußstück mit verschiedenen, dasselbe der Länge nach durchsetzenden Kanälen, von denen ein mittlerer Kanal 62 von gleichmäßiger Weite durch ein Ventil gesteuert wird. Unterhalb und oberhalb dieses Kanals befinden sich die Kanäle 63, 64, welche ein Zuleitungs- bzw. Rückleitungsrohr für die Flüssigkeit bilden. Das Zuleitungsrohr 63 steht mit der Ventilkammer durch eine vertikale Bohrung 65 in Verbindung. Die Ventilkammer führt durch eine vertikale Bohrung 66 zu einer Querbohrung, welche ein von Hand einstellbares Ventil 67 enthält. Dieses Ventil kann in axialer Richtung im Sinne der Abb. 5 nach links verschoben werden, so daß dadurch eine Verbindung von dem erwähnten Durchgang 66 entweder nach dem Auslaß 68 oder nach einer Vertikalbohrung 69 hergestellt werden kann, welche mit der Rückflußleitung 64 m Verbindung steht.

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Der Auslaßkanal 68 führt auf irgendeine geeignete Weise, z. B. so, wie in Abb. 4 dargestellt ist, nach einem Auslaß 70, mit dem.die Spinndüse verbunden werden kann, wenn die Pumpvorrichtung für die Fabrikation künstlicher Seide benutzt werden soll. Die Bewegung des Ventilkörpers 67 wird durch Stift 71 begrenzt, welcher in eben Schlitz 72 in dem Körper der Pumpvorrichtung eingreift. Dadurch wird eine Drehung des Ventils oder eine sonstige Bewegung in eine unwirksame Lage verhindert.

Die Pumpenzylinder werden von Längsbohrungen 73, 74 (vgl. Abb. 6) gebildet, welche ¹S Plungerkolben 75, 76 enthalten, die gleitend darin geführt sind. Diese Kolben werden durch Schubstangen 77, 78 betätigt, welche durch Öffnungen von passendem Durchmesser in die Pumpenkammern hineinragen, wo sie sich mit ihren abgerundeten Enden gegen die Kolben legen. Jede Pumpenkammer, wird von einem Ringraum gebildet, welcher die Schubstangen 77, 78 umgibt, welche letzteren einen geringeren Durchmesser besitzen als die ihnen zugeordneten Kolben 75, 76.

jede der Pumpenkammern steht mit der Ventilkammer 62 durch eine Öffnung 79 (Abb. 5 und 6) in Verbindung, welche Öffnungen quer durch den Pumpenkörper 61 von der Vorderseite durchlaufend zur Hinterseite gebohrt sind.

Das Ventil, welches diese beiden Pumpen steuert, besteht aus einem zylindrischen Zapfen 80, welcher genau in die Bohrung 62 hineinpaßt und mit Ansätzen 81, 82 (Abb. 6) versehen ist, die an beiden Enden des Pumpenkörpers vorstehen, so daß das Ventil auf beliebige Art betätigt werden kann. Der Ansatz 82 ist mit einem Längsschlitz 83 ausgerüstet, in welchen ein am Gehäuse vorgesehener Stift eingreift, so daß eine Drehung des Ventils in eine unwirksame Lage verhindert wird. Der Ventilkörper 80 ist mit Aussparungen 84, 85 versehen, wodurch der Speisekanal 65 abwechselnd in Verbindung mit der einen oder der anderen Seite der Querbohrung 79 und dadurch mit der einen oder der anderen der beiden Pumpenkammern 73> 74 gesetzt werden kann. Diese beiden Aussparungen sind so angeordnet, daß sie abwechselnd in Tätigkeit gelangen und nicht gleichzeitig wirksam sein können.

Das Ventil ist auch noch mit zwei weiteren

Aussparungen 86, 87 versehen, durch welche die Pumpenkammern in Verbindung mit dem Auslaßrohr 66 gesetzt werden können. Diese beiden Aussparungen erstrecken sich in der Längsrichtung des Ventils über eine größere Länge als dieEinlaßaussparungen 84,85, und sie überlappen einander in ihrerLängserStreckung, wie am deutlichsten aus Abb. 6 ersichtlich ist, so daß sie die Möglichkeit bieten, gleichzeitig beide Pumpenkammern mit dem Auslaß zu verbinden.

Man erkennt, daß alle Kanäle und Kammern in der Pumpe von geradlinig durchlaufenden Bohrungen gebildet werden, deren Enden, soweit erforderlich, durch herausnehmbare Zapfen verschlossen sind. Diese Konstruktion erleichtert in hohem Maße die Reinigung und Instandhaltung der Vorrichtung und macht gleichzeitig die Arbeitsoperationen einfach und demgemäß die Konstruktion billig.

Die Wirkungsweise der Pumpe ist wie folgt.

Die Kolben 75, 76 werden durch die unter Bezugnahme auf Abb. 3 beschriebene Nockenanordnung hin und her bewegt. Der Kolben 75 hat bei der in Abb. 6 dargestellten Lage gerade angefangen, die Flüssigkeit mit der maximalen Geschwindigkeit auszustoßen, während der Ausstoß von Flüssigkeit durch den Kolben 76 gerade aufgehört hat. Das Ventil 80 wird jetzt im Sinne der Abb. 6 nach rechts bewegt, so daß die Aussparung 84 zur Deckung mit den Durchlässen 79 und 65 gelangt. Die Auslaßaussparung 86 wird dadurch von der Verbindung mit dem Auslaß 66 abgesperrt und wird außerdem auch von der Verbindung mit dem Querkanal 79 abgesperrt. Die Auslaßaussparung 87 jedoch hält noch die Verbindung zwischen Zylinder 73 und dem Auslaß offen. Sobald das Ventil die genannte Bewegung beendigt hat, führt der Kolben 76 rasch seinen Saughub aus, wobei er sich im Sinne der Abb. 6 nach rechts bewegt. Nach Beendigung dieses Kolbenhubes, währenddessen eine neue Flüssigkeitsmenge aus dem Speiserohr 63 angesaugt wird, steht der Kolben wieder still und das Ventil 80 wird in die in Abb. 5 dargestellte Lage zurückbewegt. Darauf verlangsamt sich das Tempo der Bewegung des Kolbens 75, während gleichzeitig der Kolben 76 seinen Druckhub beginnt, so daß beide Kolben gleichzeitig Flüssigkeit ausstoßen, wobei die Gesamtmenge dieser Flüssigkeit die gewünschte gleichmäßige Ausflußgeschwindigkeit ergibt. Das dauert so lange, bis der Kolben 75, dessen Geschwindigkeit dabei zurückgeht, schließlich zur Ruhe gelangt, wenn er am Ende seines Druckhubes angelangt ist, zu welchem Zeitpunkt der Kolben 76 sich mit maximaler Geschwindigkeit bewegt und mit maximaler Geschwindigkeit die Flüssigkeit ausstößt. Der Kolben 75 steht dann still, während das Ventil 80 im Sinne der Abb. 6 nach rechts bewegt wird, so daß es die Verbindung zwischen dem Speiserohr 63 und dem Zylinder 73 durch die Aussparung 85 herstellt. Darauf vollführt der Kolben 75 seinen schnellen Saughub, an

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dessen Ende er stillsteht, während welcher Zeit das Ventil in die in Abb. 6 dargestellte Lage zurückkehrt. Währenddessen hat der Kolben 76 die volle Flüssigkeitsmenge mit gleichförmiger Geschwindigkeit ausgestoßen. Wenn der Kolben 75 seinen Druckhub beginnt, geht die Geschwindigkeit des Kolbens 76 herab, so daß ihre gemeinschaftliche Förderung der gewünschten gleichmäßigen Fördermenge entspricht. Der Kolben 76 gelangt dann schließlich an das Ende seines Druckhubes, wo er einen Augenblick stehenbleibt, womit das Arbeitsspiel der Pumpenelemente beendigt und die verschiedenen Teile in die *5 in Abb. 6 dargestellte Lage zurückgekehrt ' sind, von welcher bei der vorstehenden Beschreibung des Arbeitsspieles ausgegangen wurde. Dieser Kreislauf der Vorgänge wiederholt sich ununterbrochen, so daß die Flüssigkeit mit völlig gleichmäßiger Geschwindigkeit durch den Auslaß ausgestoßen wird.

Die Verbundpumpen gemäß der Erfindung können in mannigfacher Art konstruiert werden. Die besondere Ausführung, welche auf der Zeichnung dargestellt ist und die soeben beschrieben wurde, bei welcher die Kolben und Ventile sich in der Längsrichtung des Pumpenkörpers bewegen, bietet die Möglichkeit, daß eine Anzahl Verbundpumpen gleicher Art in der aus den Abb. 7 und 8 ersichtlichen Weise zu einem Pumpenaggregat aneinandergeschaltet und sämtlich gleichzeitig durch einen einzigen Antriebsmechanismus betrieben werden können. Wie nämlich in Abb. 7 und 8 dargestellt, ist eine Mehrzahl von Verbundpumpen mit ihren Enden in genauer Deckung aneinandergereiht, wobei jeder bewegte Teil einer Pumpeneinheit mit seinem Ende sich in Gegenüberstellung zu dem entsprechend bewegten Teil der nächsten Pumpeneinheit befindet und diesen betätigt. Das Speiserohr 63 und die Rückleitung 64 befinden sich ebenfalls in Deckung miteinander und bilden einen sich über die ganze Länge der Reihe von Pumpen erstreckenden Kanal. Am Ende der Reihe von Pumpeneinheiten ist eine besondere Pumpeneinheit 88 vorgesehen, welche als Führung für Kolben 89, 90, 91 dient, welche in der Verlängerung der Ventile und Kolben liegen. Diese Kolben 89, 90 und 91 sind mit Rollen versehen, vermittels deren sie sich gegen Antriebsnocken 92, 93, 94 legen, so daß die Drehung der Nocken eine Längsverschiebung der Kolben und der entsprechenden Teile der ganzen Reihe von Pumpeneinheiten bewirkt. Am anderen Ende der Reihe von Pumpeneinheiten stoßen die verschiedenen bewegten Teile gegen Kolben 95 einer hydraulischen oder sonstigen nachgiebigen Druckvorrichtung 96, welche die Rückbewegung der verschiedenen Teile herbeiführt, wobei natürlich dieser Rücklauf der Teile durch die Gestaltung der Nocken überwacht wird. Anstatt eine nachgiebige Druckvorrichtung zur Rückbewegung der Teile zu benutzen, könnten dieselben auch positiv in beiden Richtungen mit Hilfe von Nocken angetrieben werden. Es könnten zwei Sätze von Nocken, nämlich je einer an jedem Ende der Reihe von Pumpeneinheiten vorgesehen sein, wobei die Nocken an dem einen Ende die Teile in der einen Richtung und die Nocken am anderen Ende diese in der entgegengesetzten Richtung antreiben. Es ist aber darauf hinzuweisen, daß die Erfindung nicht auf eine solche spezielle Pumpenkonstruktion beschränkt ist, da jedes Pumpenpaar gewünschtenfalls „ selbständig durch besondere Nocken angetrieben werden kann.

Die Viskose oder sonstige Flüssigkeit wird der Reihe von Pumpen durch einen Verbindungskanal 97 (Abb. 7) zugeführt, welcher sowohl unmittelbar als auch durch einen Ouerkanal 98 Anschluß an die Kanäle 63, 64 besitzt. An dem von dem Nockensatz abliegenden Ende der Reihe von Pumpeneinheiten ist ein besonderer Anschlußkörper 99 vorgesehen, der mit einem dem Ouerkanal 98 ähnlichen Verbindungskanal 100 versehen ist, welcher zweckmäßig auch mit einem Auslaß ίο ι in Verbindung steht, der von einem Ventil überwacht wird und am höchsten Punkt des Pumpensystems liegt. In dem Ouerkanal 98 ist eine Förderschraube oder sonstige Pumpvorrichtung vorgesehen, durch welche Flüssigkeit in den Kanälen 63, 64 ununterbrochen in Umlauf erhalten werden kann, während sich die Pumpen in Betrieb befinden, um eine Homogenität des Materials zu sichern, welches den verschiedenen Pumpen zugeführt wird. Wenn eine derartige Pumpenbatterie in Betrieb gesetzt wird, dann läßt man die Viskose oder sonstige Flüssigkeit durch den Einlaß 97 zufließen, so daß sie den Kanal 63 füllt und durch die Verbindungskanäle 98,100 ansteigt und darauf auch den Kanal 64 anfüllt. Etwa im System vorhandene Luft wird von der ansteigenden Flüssigkeit durch den Auslaß 101 ausgestoßen, dessen Steuerventil so lange offen bleibt, bis die Flüssigkeit durch den Auslaß auszutreten beginnt.

Auf diese Weise wird erreicht, daß keine Luft permanent in den Stromkreis der Flüssigkeit eingeschlossen bleiben kann, und die Pumpvorrichtung in dem Ouerkanal 98, n₅ welche z. B. durch eine Seilrolle 102 angetrieben werden kann, kann in Betrieb gesetzt werden, worauf auch die Nocken in Umlauf gesetzt werden, um die Pumpen in der vorher angegebenen Weise zu treiben.

Wenn eine Anzahl von Verbundpumpen in der aus Abb. 7 und 8 ersichtlichen Weise hin-

tereinandergeschaltet sind, dann kann eine geeignete Packung an den Stoßstellen vorgesehen werden, mn dieselben dichtzuhalten. Durch Anwendung einer elastischen oder nachgiebigen Packung können dabei gewisse Ungenauigkeiten in den Abmessungen der Teile ausgeglichen werden, so daß die Gesamtlänge der Pumpenbatterie ohne weiteres das vorgeschriebene Maß erreicht. Man kann aber ίο gewünschtenfalls Vorsorge treffen, um die Länge eines oder einzelner der beweglichen Teile einzustellen, wie dieses für das Endstück 81 des Ventilkörpers in Abb. 6 vorge sehen ist, um Ungenauigkeiten in den Abmessungen der Teile auszugleichen.

Die Art der Befestigung der Pumpen auf einem Arbeitstisch ist in den Abb. 9 und 10 veranschaulicht. Eine U-Schiene 103 ist auf dem Tisch befestigt und die Pumpenkörper 104 sind so gestaltet, daß sie in die Rinne der U-Schiene eingesetzt werden können. Die Seitenflansche der U-Schiene sind durchbohrt, so daß sie die Durchführung von Bolzen 105 mit hinreichendem Spielraum gestatten, und ditere Bolzen sitzen fest in Durchbohrungen von Unterlagsplatten ΐοό, 107. Die Bolzen sitzen auch fest in Durchbohrungen des Pumpenkörpers. Wenn die verschiedenen Pumpen zusammengestellt werden, dann werden sie gegieneinander genau ausgerichtet, und die Bolzen 105 werden mit lose darauf sitzenden Platten 106, 107 eingesetzt. Die Platten 106, 107 werden dann durch Anziehen von Bolzenmuttern 108 festgelegt, so daß jede Pumpe unverrückbar feststeht. Durch einfaches Entfernen der Bolzen 105 können die Pumpenkörper gelöst und darauf herausgenommen werden, um sie zu prüfen und zu reinigen. Zur Wiedereinsetzung eines Pumpenkörpers hat man nur nötig, denselben gegenüber den Nachbarkörpern auszurichten, so daß die Bolzen 105 eingesetzt werden können, und man kann dann nach Anziehen der Bolzenmuttern sicher sein, daß der eingesetzte Pumpenkörper sich in genauer Deckung mit den Nachbarkörpern befindet.

Verbundpumpen gemäß der Erfindung können auf mancherlei Art konstruiert werden, und Abb. 11 veranschaulicht eine der mögliehen Abänderungen. In diesem Falle sind die Pumpenzylinder quer zur Ventilkammer angeordnet. Der Pumpenkörper 109 ist mit drei Bohrungen 110, in, 112 versehen, welche sich durch ihn in der Längsrichtung erstrecken und als Speiserohr bzw. Ventilkammer bzw. Rücknußleitung dienen. Die Kolben der beiden Pumpen sind mit 113, 114, ihre Zylinder, die aus Querbohrungen bestehen, mit 115 und 116 bezeichnet, wobei die Querbohrungen mit der Ventilkammer in in Verbindung stehen. Die Ausbildung des Ventils 117 und auch diejenige des Auslasses mit dem Steuerventil 118 ist die gleiche wie oben beschrieben. Man erkennt, daß diese Pumpenkonstruktion kurzer gehalten werden kann, gemessen in der Richtung der Längserstreckung des Speiseröhre, als die oben beschriebene Konstruktion, so daß eine größere Anzahl von Verbundpumpen auf einem Tisch von gegebener Länge untergebracht werden kann. Die Kolben jeder Pumpe erstrecken sich hier quer zur Richtung, in welcher die Pumpen aneinandergereiht sind, und sie können in irgendeiner geeigneten Weise angetrieben werden, z. B. durch den aus den Abb. 14 bis 16 ersichtlichen Mechanismus. Gemäß den letzterwähnten Figuren ist eine Anzahl Verbundpumpen seitlich nebeneinander zu einem Aggregat vereinigt, wie schematisch bei 146 angedeutet ist, wobei die Kolben sich quer zu der Richtung der nebeneinander angeordneten Pumpen erstrecken. Die Pumpenkolben sind auf der Zeichnung mit 147, 148 schematisch angedeutet.

Ein rechtwinkliger Rahmen 149 umgibt das Pumpenaggregat. Derselbe besteht aus vier Rahmetücken 150, 151, 152 und 153. Das Rahmstück 150 auf der Vorderseite des Aggregates steht mit seiner rückseitigen Fläche 154 in Berührung mit den Enden der Kolben 147 des Pumpenaggregates, während die Vorderkante 155 dieses Rahmstückes von einer Kurvenfläche begrenzt wird, deren Form der Bewegung angepaßt ist, welche dem Kolben 147 erteilt werden soll. Gegen die Kurvenfläche 155 legen sich Rollen 156, 157, ■welche, wie aus Abb. 16 ersichtlich ist, so gelagert sind, daß sie geradlinig in der Längsrichtung des Rahmstückes 150 verschoben werden können, so daß der Rahmen in Gemäßheit mit der Form der Kurvenfläche 155 verschoben wird und dabei die Kolben 147 gleichfalls verschiebt. Ein Zapfen 158 ist auf der Unterseite des Rahmstücks 152 befestigt und greift in den geradlinigen Schlitz 159 ein, welcher eine Führung für den Rahmen 149 bildet, so daß der Rahmen an drei Punkten unterstützt und geführt ist, nämlich an den Berührungspunkten der Rollen 156, 157 und durch den Zapfen 158. n₀

Jede der Rollen 156, 157 ist, wie in Abb. 16 dargestellt, in einem Schlitten 160 gelagert, welcher in einem Schlitz der Grundplatte verschoben werden kann. Jede Rolle trägt ferner auf ihrer Achse ein Schnecken- n₅ rad 161, in welches eine Schraubenwelle 162 eingreift, die-mit gleichmäßiger Geschwindigkeit gedreht wird. Die Drehung des Rades 161, die diesem durch die Welle 162 erteilt wird, veranlaßt die Rolle 156, auf der Fläche der Kurve 155 zu gleiten und quer über dieselbe hinwegzugehen. An Stelle des Rades

ιοί könnte auch eine Mutter an dem Schlitten 160 vorgesehen sein, um diesen durch Drehung der Spindel 162 zu verschieben und dadurch die Rolle 156 über die Fläche 155 hinwegzuführen.

Die Rolle "157 wird in der gleichen Weise angetrieben wie die Rolle 156, und ihre Antriebsschraubenwelle 163 kann mit einem zum Gewinde der Welle 162 gegenläufigen Ge- * 10 winde versehen sein, so daß die beiden Wellen miteinander verbunden und in einer Richtung gedreht werden könen, um die beiden Rollen gegeneinander hin und voneinander fort zu bewegen.

Ein zweites Pumpenaggregat kann, wie bei 164 angedeutet, im Rücken des ersten Aggregates 146 angeordnet und durch einen ähnlichen Mechanismus auf der anderen Seite des Tisches angetrieben werden. In diesem Falle kann das rückwärtige Rahmstück 152 benutzt werden, um die Kolben des zweiten Pumpenaggregates bei ihrer zu den Kolben des ersteren gegenläufigen Bewegung anzutreiben. Ebenso kann das rückseitige Rahmstück 165 des zweiten Rahmens dazu benutzt werden, die Kolben des ersten Pumpenaggregates bei deren Rückwärtshub anzutreiben. Bei dieser Anordnung ist es nicht notwendig. Pumpen zu benutzen, bei welchen die Kolben durch den Druck einer Flüssigkeitsmasse nach außen bewegt werden, wie dies oben angegeben wurde. Bei dieser Anordnung sind außerdem die seitlichen Rahmstücke ausgeklinkt, wie in Abb. 15 bei 153 angedeutet ist, um sich gegen-

seitig Platz zu machen und die erforderliche Relativbewegung zwischen den Rahmen zu ermöglichen.

Jede gewünschte Zahl von Pumpenaggregaten kann auf einem Tisch angeordnet sein, und die Antriebsschraubenspindeln aller Aggregate können miteinander gekuppelt sein und durch einen Motor am Ende der Schraubenwellen angetrieben werden. Der Antriebsmechanismus wird dadurch vereinfacht und es wird an Raum gespart. Man erkennt, daß auch bei dieser Konstruktion mit quer zu den Pumpenreihen beweglichen Kolben die Merkmale der Einfachheit der Konstruktion und der Bequemlichkeit der Reinigung und Betriebsführung erfüllt sind, ebenso wie es bei der früher beschriebenen Konstruktion der Fall war.

Um die große Anpassungsfähigkeit der Verbundpumpe gemäß der Erfindung an die besonderen Verhältnisse zu veranschaulichen, ist noch eine weitere Ausführung in den Abb. 12 und 13 veranschaulicht. In diesem Falle sind die Speise- und Rückleitung mit 119 bzw. 120 bezeichnet, und die Ventilkammer 121 ist mit ihrer Achse quer zu der Richtung der Speiseleitung gestellt. Die Pumpenzylinder 122, 123 liegen in derselben horizontalen Ebene wie die Ventilkammer, je einer auf jeder Seite der letzteren und parallel zu ihr und erstrecken sich nach entgegengesetzten Seiten von der Mittellinie der Speise- und Rückleitung. Das Ventil 124 wird durch irgendeinen geeigneten Mechanismus hin und her bewegt, z. B. von einem beweglichen Rahmen 125, der unterhalb der Pumpe gelagert ist und mit einem aufrechtstehenden Zapfen 126 ausgerüstet ist, in den ein Stift 127 eingreift, welcher in Verbindung mit der· Ventilspindel steht.

Man versteht, wenn eine Anzahl Pumpen, wie oben beschrieben, zu einem Aggregat zusammengefaßt werden, daß es dann wünschenswert sein kann, die Förderung einer Pumpe zu unterbrechen, ohne den Betrieb der anderen Pumpen zu stören. Diese Möglichkeit ist durch Vorsehung des bereits erwähnten Nebenschlußventils 67 gegeben. Wenn die Förderung einer Pumpe unterbrochen werden soll, ist es nur notwendig, das Nebenschlußventil so zu stellen, daß die durch diese Pumpe ausgestoßene Flüssigkeit in den Rückflußkanal gelangt, anstatt in der üblichen Weise zum Auslaß. Es wird noch darauf hingewiesen, daß das Steuerventil, welches für diese Pumpe benutzt wird, von der Art ist, bei weleher die Einstellung des Ventils aus einer Stellung in die andere in keiner Weise den Rauminhalt der zur Pumpe gehörigen Kammern oder deren Füllung ändert. Dies ist dadurch erreicht, daß Aussparungen vorgesehen sind, welche beim normalen Betrieb mit Flüssigkeit gefüllt sind und daß diese Flüssigkeitsmenge zusammen mit dem Ventil bewegt wird, wenn diese aus seiner Offenstellung in die Schlußstellung und umgekehrt übergeführt wird. Die Anordnung, durch welche das Ventil betätigt wird, während die Pumpenkolben stillstehen, ist insofern vorteilhaft, daß der Auslaßkanal vollkommen geöffnet wird, bevor der Druckhub bei einer Pumpe beginnt, 'so daß keine Drosselung des Flüssigkeitsstromes eintritt, wodurch unbekannte Schwankungen in der Fördergeschwindigkeit verursacht werden könnten.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Verbundpumpe mit phasenverschobenen Förderdiagrammen, insbesondere für Kunstseidespinnereien, deren Antriebsnocken so gestaltet sind, daß die Gesamt- förderung konstant bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Vermeidung von Druckstößen und Änderungen oder Durchwirbelungen des Pumpeninhalts das Ein- und Auslaßventil zwangläufig, beispielweise durch einen mit der nämlichen Geschwindigkeit wie die Antriebsnocken

   (93) 94) für die Kolben angetriebenen Steuernocken (92) bewegt wird, dessen Profil so gestaltet und relativ zu jenem der Antriebsnocken für die Kolben angeordnet ist, daß die Umsteuerung des Ventils nur während der vergleichsweise langen Haltezeiten zwischen den Druckhüben der Kolben erfolgt.
2. 2. Pumpenaggregat, bestehend aus einer größeren Anzahl hintereinanderliegender, aber parallel arbeitender Verbundpumpen nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenpaare und Ventilzylinder der Einzelpumpen in gerader Linie hintereinander angeordnet sind und sich berühren, so daß nur ein einziger Nockenantrieb der endständigen Kolben bzw. Ventile zur gemeinsamen Betätigung des Aggregates notwendig ist, während zwecks gemeinsamer Speisung aller Einzelpumpen deren Speisekanäle sich durch die bloße Aneinanderreihung der Pumpenkörper zu einer gemeinsamen Rohrleitung (63, 64) ergänzen (Abb. 7 und 8).
3. 3. Pumpenaggregat, bestehend aus einer größeren Anzahl parallel nebeneinanderliegender und parallel arbeitender Verbundpumpen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben durch ein mit der Pumpenreihe gleichgerichtetes Glied (149) gemeinsam angetrieben werden, dessen der Druckfläche gegenüberliegende Fläche eine Kurve bildet, längs welcher Rollen parallel zur Druckfläche hin und her geführt werden, so daß alle Kolben zugleich mit derselben Geschwindigkeit und Phase bewegt werden (Abb. 14).

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen