DE509835C - Doppelt wirkende Vakuumpumpe - Google Patents

Description

• Doppelt wirkende; Vakuumpumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine doppelt wirkende Vakuumpumpe, wie sie beispielsweise bei Eismaschinen, die nach dem Absorptionsverfahren arbeiten, verwendet wird. Die meisten bekannten Vakuumpumpen sind mit ungesteuerten Ventilen versehen, so daß zum Öffnen und Schließen dieser Ventile stets ein Druckunterschied zwischen dem Hubraum des Kolbens und der Außenluft bzw. dem zu evakuierenden Raum vorhanden sein muß. Die Folge davon ist, daß niemals ein annähernd vollkommenes Vakuum mit Hilfe dieser. Pumpen erzeugt werden kann. Man hat bereits vorgeschlagen, bei Vakuumpumpen die Ventile mechanisch, beispielsweise durch die Kolbenbewegung, zu steuern. Bei den meisten Ausführungen dieser Art entstehen bei der zwangläufigen Bewegung der Ventile starke Stöße, die einen baldigen Verschleiß der Ventile und ihrer Sitze zur Folge haben.
• Die Erfindung bezweckt Verbesserungen, wodurch unter Vermeidung dieser übelstände ein nahezu vollkommenes Vakuum mit den denkbar einfachsten Mitteln gesichert wird. Sie besteht darin, daß die in bekannter Weise als Stopfbuchse ausgebildete, im Zylinderdeckel axial beweglich gelagerte Kolbenstangenführung auf der Innen- und Außenseite des Deckels mit in den Endstellungen der Kolbenstangenführung die Ansaugeöffnungen und Auslaßöffnungen für die Luft verschließenden Ventiltellern versehen ist und das Tellerventil für die im Zylinderboden angeordneten Luftansaugeöffnungen von einer Stange getragen wird, die das in einem Hohlraum des Kolbens untergebrachte und zweckmäßig mit einem Schaft über den Kolbenboden hinausragende Tellerventil für die in die hohle Kolbenstange mündenden Luftauslaßöffnungen zentral durchdringt. Bei dieser eigenartigen Ventilanordnung geschieht die Steuerung der Ein- und Auslaßventile in der Hauptsache durch die Gleitreibung zwischen der Kolbenstange und ihrer als Doppelventil ausgebildeten Gleitführung bzw. zwischen der als Träger für das Saugventil im Zylinderboden dienenden Stange und dem zweckmäßig gleichzeitig als Stopfbuchse ausgebildeten und in dem Hohlraum des Kolbens angeordneten Auslaßventil.
• Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung im axialen Schnitt dargestellt.
• In dem oben offenen Pumpenzylinder a ist der Hubraum für den Kolben b durch eine Wand c abgeteilt. Der oberhalb dieser Wand c befindliche Raum ist zum Teil mit 01 gefüllt, wodurch ein Eindringen der Außenluft in den Hubraum des Kolbens verhindert wird. Die Kolbenstange d ist in einer in der Wand c verschiebbar eingesetzten Gleitführung l gelagert. Letztere ist am oberen Ende mit einem zur Aufnahme einer Stopfbuchsenpackung q und eines Schraubdeckels f dienenden ringförmigen Ansatz p versehen. In einem zu der Kolbenstange d konzentrischen Kreise sind in der Wand c mehrere Durchlaßkanäle k angeordnet, durch welche die von dem Kolben b aus dem zu evakuierenden Raum geförderte Luft herausgepreßt wird. Auf der unteren Seite ist die Wand c mit einer zur Kolbenstange d konzentrischen Ringnut na versehen, welche in einen versenkten Ventilsitz n mündet und durch einen radial in der Wand c angeordneten Kanal y mit der Ansaugeöffnung o verbunden ist. Die zum Abschluß der Ringnut m und der Auslaßkanäle erforderlichen Tellerventile werden durch flanschartige Ansätze h und 12 für die Kolbenstange d gebildet.
• Die in dem Raum unterhalb des Kolbens b angesaugte Luft wird durch die hohle Kolbenstange d, die in der Nähe des oberen Endes mit Auslaßöffnungen w versehen ist, ins Freie gefördert. Das Ansaugen der Luft in diesem unteren Zylinderraum geschieht durch einen Saugkanal x und durch die in dem Zylinderboden angeordneten Kanäle s, die in einen Ventilsitz t münden. Zum Schließen dieser Kanäle s dient ein Tellerventil r, das von einer in die Bohrung der Kolbenstange d hineinragenden Stange i getragen wird. Letztere ist---an dem unteren, aus dem Zylinderboden vorstehenden Ende mit einem Ouerstift z versehen, der die Aufgabe hat, die Aufwärtsbewegung der Stange i und damit den Hub des Tellerventils r zu begrenzen. Das Auslaßventil g für die von der unteren Kolbenseite angesaugte Luft ist in einem durch einen Bund der Kolbenstange d abgeschlossenen Hohlraum u des Kolbens gelagert. Die von diesem Ventil g gesteuerten Auslaßkanäle v, welche mit der Bohrung der Kolbenstange in Verbindung stehen, sind konzentrisch um die Ventilstange i in der Bodenwand des Kolbens angeordnet. Die Ventilstange i ist zentral durch das Ventil g gleitbar hindurchgeführt und gegenüber diesem durch eine Stopfbuchsenpackung, welche durch eine Ringmutter 1a zusammengepreßt wird, abgedichtet.
• Die Wirkungsweise der Pumpe ist folgende: Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens b öffnet sich das Tellerventil r für die Ansaugekanäle s des unteren Zylinderraumes unter gleichzeitigem Schließen der Auslaßkanäle v das in dem Hohlraum des Kolbens gelagerte Auslaßventil g, und zwar geschieht das öffnen des Tellerventils r zum geringen Teil durch den unter dem Kolben entstehenden Unterdruck, in der Hauptsache jedoch durch die zwischen der Ventilstange i und dem Ventil g nach dessen Schluß stattfindende Gleitreibung. Diese Gleitreibung hält auch das Ventil r während des gesamten Aufwärtshubes des Kolbens geöffnet und das Ventil g geschlossen. Gleichzeitig mit dem Öffnen des unteren Saugventils r, also bei Beginn des Aufwärtshubes des Kolbens, wird durch die Reibung der Kolbenstange die Gleitführung l mit den daran angeordneten Tellerventilen 1l und 11 nach oben hin mitgenommen, bis die Ringnut in, welche mit dem Ansaugekanal y in Verbindung steht, nach dem Zylinderinneren hin abgeschlossen ist und die Auslaßkanäle k geöffnet sind, so daß die oberhalb des Kolbens in dem Zylinder befindliche Luft durch die von ,der Wand c getragene Ölschicht herausgepreßt wird. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens sind die Vorgänge genau umgekehrt. Durch die Mitnahme der Gleitführung Z für die Kolbenstange d werden zunächst die Auslaßkanäle k für den oberhalb des Kolbens befindlichen Zylinderraum geschlossen und die Ringnut in geöffnet. Gleichzeitig werden die Ansaugekanäle s für den Zylinderraum unterhalb des Kolbens geschlossen und die Auslaßkanäle v, welche mit der Bohrung .der Kolbenstange in Verbindung stehen, geöffnet, was in der Hauptsache durch die Gleitreibung zwischen der Stange i und dem als Stopfbuchse ausgebildeten Ventil g verursacht wird. Um vor Erreichung der tiefsten Stellung des Kolbens b unter allen Umständen einen dichten Verschluß der Ansaugekanäle s durch das Tellerventil r zu sichern, ragt das Ventil g in seiner Offenstellung mit seinem unteren Ende etwas über die Bodenwand .des Kolbens b hinaus, so daß vor Erreichung der tiefsten Kolbenstellung das untere Ende des Ventils g auf das Tellerventil aufstößt und .dieses fest gegen seinen Sitz anpreßt.
• Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Steuerung der einzelnen Ventile werden bei den äußersten Stellungen des Kolbens in dem Zylinder schädliche Räume fast vollständig vermieden. Die zwangläufige Steuerung der Ventile durch die Gleitreibung sichert die Erzeugung eines sehr hohen Vakuums, ohne daß bei der Bewegung der Ventile irgendwelche schädlichen Stöße auftreten können. Natürlich kann die Vakuumpumpe anstatt eine stehende auch eine liegende Anordnung besitzen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Doppelt wirkende Vakuumpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß die in bekannter Weise als Stopfbuchse ausgebildete, im Zylinderdeckel (c) axial beweglich gelagerte Kolbenstangenführung (l) auf der Außen- und Innenseite des Deckels (c) mit in den beiden Endstellungen der Kolbenstangenführung die Ansaugeöffnungen (an) und Auslaßöffnungen (k) für die Luft verschließenden Ventiltellern (h und h) und das Tellerventil (r) für die im Zylinderboden angeordneten Luftansaugeöffnungen (s) mit einer Stange (i) versehen ist, die das in einem Hohlraum (u) des Kolbens untergebrachte und zweckmäßig mit einem Schaft über den Kolbenboden hinausragende Tellerventil (g) für die in die hohle Kolbenstange (d) mündenden Luftauslaßöffnungen (v) zentral durchdringt.