DE57058C - Vacuum pump - Google Patents

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Vacuum-Pumpe.Vacuum pump.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vacuum-Pumpe mit drei Kammern, welche zweckmäfsig über einander liegen und eine gemeinschaftliche Mittellinie haben, während sie von einem gemeinschaftlichen . cylindrischen Mantel umschlossen werden.. In der sich als besonders zweckmäfsig empfehlenden Ausführung dieser Pumpe sind die drei Kolben, welche im Weiteren als das »Kolbensystem« bezeichnet werden, unter einander verkuppelt und erhalten eine gleichzeitige Hin- und Herbewegung mittelst einer einzigen Kurbel am inneren Ende einer in das Innere des Pumpengehäuses hineingeführten Triebwelle.The present invention relates to a vacuum pump with three chambers which is expedient lie on top of each other and have a communal center line while being of a communal . cylindrical mantle to be enclosed .. In which to be particularly The three pistons, which are recommended in the following, are the most suitable execution of this pump referred to as the "piston system" are coupled with one another and receive one simultaneous reciprocation by means of a single crank at the inner end of a drive shaft guided into the interior of the pump housing.

Die drei Kammern der Pumpe sind unter sich dem Rauminhalt nach auf drei verschiedene Gröfsen abgestuft. Die erste oder oberste Kammer, in welche die Luft aus dem zu entleerenden Raum zuerst durch das Emporgehen des ersten Kolbens hineingesaugt wird, ist die gröfste der drei Kammern.The three chambers of the pump are three different in terms of volume Graduated sizes. The first or top chamber into which the air is to be evacuated The space that is first sucked in by the rising of the first piston is the largest of the three chambers.

Bei Beginn des darauf folgenden Kolbenniederganges erhält ein Ventil, welches zuvor die Oeffnung, durch die in die erste Kammer Luft eingesaugt wurde, geschlossen hat, einen positiven Antrieb und öffnet dadurch eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten Pumpenkammer, welche als »Mittelkammer« bezeichnet wird und kleiner ist als die erste Kammer. Während des Niederganges des ersten Kolbens wird die Luft aus der ersten Kammer in die Mittelkammer hineingedrückt und der Eintritt in letztere durch den gleichzeitigen Niedergang des Mittelkolbens erleichtert.At the beginning of the subsequent piston descent, a valve is given which previously closed the opening through which air was sucked into the first chamber positive drive and thereby opens a connection between the first and second Pump chamber, which is called the "middle chamber" and is smaller than the first Chamber. During the descent of the first piston, the air is released from the first chamber pressed into the central chamber and entry into the latter through the simultaneous Lowering of the central piston facilitated.

Bei Beginn des nunmehr folgenden Wiederaufgangs des Kolbensystems öffnet das Ventil, welches kurz zuvor die Verbindung zwischen den beiden oberen Kammern geschlossen hat, den Durchgang zwischen der Mittelkammer und der dritten oder untersten und zugleich kleinsten Pumpenkammer, welche die Ausgangskammer genannt wird.When the piston system begins to rise again, the valve opens, which shortly before closed the connection between the two upper chambers, the passage between the middle chamber and the third or lowest and at the same time smallest Pump chamber, which is called the exit chamber.

Es wird also beim Aufgang. des Kolbensystems die Luft aus der Mittelkammer in die Ausgangskammer gedrückt, und der Eintritt in den unteren Theil dieser letzteren wird durch die gleichzeitige Aufwärtsbewegung des Austriebkolbens erleichtert.So it will be at the rise. of the piston system the air from the central chamber into the Exit chamber, and entry into the lower part of this latter is through facilitates the simultaneous upward movement of the expulsion piston.

Bei Beginn des Kolbenniedergänges wird, wie zuvor, die Verbindung zwischen der ersten und Mittelkammer geöffnet, nachdem kurz zuvor der Durchgang von der Mittel- nach der Ausgangskammer geschlossen wurde, so dafs während des Niederganges des Kolbensystems die Luft in der Ausgangskammer zusammengedrückt wird; sobald der Druck eine gewisse Spannung erreicht hat, entweicht die Luft durch ein Ventil, welches sich bei einem bestimmten Druck öffnet.At the beginning of the piston descent, as before, the connection between the first and Middle chamber opened after shortly before the passage from the middle to the exit chamber was closed so that the air in the outlet chamber was compressed during the decline of the piston system will; as soon as the pressure has reached a certain tension, the air escapes through Valve that opens at a certain pressure.

Der Mittel- und der Austriebskolben sind durch geeignete Packungen gegen die Wandungen der Mittel- bezw. Ausgangskammer gut abgedichtet; der erste Kolben hat jedoch, anstatt an seinem Umfang ebenfalls mit einer dicht abschliefseftden Packung versehen zu sein, einen nach unten vorstehenden cylindrischen Rand, welcher in eine Füllung von OeI oder einen anderen Flüssigkeitsverschlufs eintaucht;The central piston and the expulsion piston are secured against the walls by means of suitable packings the middle resp. Exit chamber well sealed; however, the first piston also has a The packing should be tightly closed, a cylindrical shape protruding downwards Rim, which is immersed in a filling of oil or some other liquid stopper;

die Flüssigkeit befindet sich in einem ringförmigen Raum, welcher vom Boden der ersten Pumpenkammer sich abwärts erstreckt. Der erste Pumpenkolben ist daher ein Glockenkolben, thatsächlich besteht er aus einer flach kegelförmig gestalteten Platte, welche das obere Ende eines Hohlcylinders verschliefst, dessen unteres Ende sich in der Flüssigkeit des ringförmigen Raumes auf- und niederbewegt.the liquid is in an annular space which extends from the bottom of the first pump chamber extends downward. The first pump piston is therefore a bell piston, in fact it consists of a flat, cone-shaped plate, which the upper End of a hollow cylinder closed, the lower end of which is in the liquid of the ring-shaped Room moved up and down.

Diese Platte des ersten Kolbens ist am oberen Ende einer hohlen Kolbenstange befestigt, welche durch ein im Deckel der Mittelkammer eingesetztes Lager hindurchgeht. Das untere Ende dieser hohlen Kolbenstange ist in der Mitte des mittleren Kolbens befestigt, der ein zusammenhängendes Stück mit einer Hülse bildet, welche weiter herabführt und mit dem Austriebkolben verbunden ist. Diese Hülse, welche hier «Kolbenträger« genannt werden soll, hat seitliche Oeffnungen und ist weit genug, dafs die Triebkurbel in sie hineinragt; letztere ist mit einem Kreuzkopf am Austriebkolben im Gelenk verbunden.This plate of the first piston is attached to the upper end of a hollow piston rod, which passes through a bearing inserted in the cover of the central chamber. That lower end of this hollow piston rod is attached in the middle of the middle piston, the forms a continuous piece with a sleeve which continues down and with the Expulsion piston is connected. This sleeve, which is called the "piston carrier" here should, has lateral openings and is wide enough that the drive crank protrudes into it; the latter is connected to a cross head on the piston in the joint.

Das Innere des Kolbenträgers, sowie der denselben umgebende Raum ist in beständiger Verbindung mit dem über dem obersten Kolben befindlichen Raum innerhalb des Pumpenmantels; diese Verbindung wird durch die hohle Kolbenstange vermittelt.The interior of the piston carrier, as well as the space surrounding it, is more stable Communication with the space located above the uppermost piston within the pump jacket; this connection is mediated by the hollow piston rod.

Aus der Anordnung dieser Theile ergiebt sich, dafs eine verhältnifsmäfsig sehr geringe Kraft erforderlich ist, um das Kolbensystem auf- und' niederzubewegen, weil dasselbe in seiner Bewegung nicht durch den Druck der äufseren Atmosphäre beeinflufst wird und weil der grofse erste Kolben ohne Reibung arbeitet, abgesehen von der geringen Reibung der hohlen Kolbenstange in ihrem Sitz in der Decke der Mittelkammer.From the arrangement of these parts it follows that a comparatively very small one Force is required to move the piston system up and down because the same thing in its movement is not influenced by the pressure of the external atmosphere and because the largest first piston works without friction, apart from the slight friction of the hollow piston rod in its seat in the ceiling of the central chamber.

Die erste Kammer hat eine hohle Grundfläche, indem ihr unteres Ende einen feststehenden Cylinder bildet, der einen kleineren Durchmesser hat als der Mantel, und welcher oben geschlossen und unten offen ist; unten hat er einen nach aufsen vorspringenden Rand ringsherum. Die Aufsenfläche" dieses Cylinders bildet die Innenwand und der umliegende Theil des Gehäuses die Aufsenwand, der vorspringende Cylinderrand den Boden des ringförmigen Raumes, welcher die Verschlufsflüssigkeit enthält. ■ Der geschlossene Deckel der Mittelkammer ragt in die hohle Grundfläche der ersten Kammer hinein.The first chamber has a hollow base, while its lower end has a stationary one Cylinder forms which has a smaller diameter than the jacket, and which is closed at the top and open at the bottom; at the bottom it has an outwardly protruding edge around. The outer surface of this cylinder forms the inner wall and the surrounding part of the housing the outer wall, the protruding cylinder edge the bottom of the annular Space which contains the sealing liquid. ■ The closed lid of the middle chamber protrudes into the hollow base of the first chamber.

Um die Arbeitstheile gehörig geschmiert zu halten, sind die inneren Gehäusetheile, in· denen sich die Arbeitstheile befinden, ebenfalls mit OeI gefüllt.In order to keep the working parts properly lubricated, the inner housing parts are where the working parts are also filled with oil.

Der Mittel- und der Austriebkolben sind an ihrem Umfang mit Hohlkehlen versehen, welche bei der Auswärtsbewegung dieser Kolben in die Oelfüllung des Pumpertgehäuses eintauchen und sich dort ringsherum mit OeI füllen, welches sie bei ihrer Rückkehr in die Kammern mitnehmen und das deren Wandungen nicht nur schmiert, sondern auch die Kolbenpackungen abdichtet.The middle and the expulsion piston are provided with flutes on their circumference, which When these pistons move outwards, immerse themselves in the oil filling of the pump housing and fill themselves there all around with oil, which they put into their chambers on their return and that not only lubricates their walls, but also the piston packings seals.

Besondere Eigenthümlichkeiten der Arbeitsweise dieser Pumpe werden aus der Beschreibung der Construction an der Hand der Zeichnungen noch mehr verdeutlicht werdenParticular peculiarities of the operation of this pump will appear from the description the construction can be made even more clear by means of the drawings

Fig. ι ist ein senkrechter Schnitt durch die Mitte der Pumpe in einer Ebene, welche annähernd diagonal zur senkrechten Ebene der Trieb welle liegt; letztere nebst ihrem inneren Lager, der Kurbel und Kurbelstange, sind in perspectivischer Ansicht gezeigt. Die Schnittlinie geht durch die in Fig. 5 durch die Linie 1 -1 angedeutete Ebene; Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 3; Fig. 3, 4, 5 und 6 sind waagrechte Schnitte nach den Linien 3-3, 4-4, 5-5 und 6-6 der Fig. 2.Fig. Ι is a vertical section through the center of the pump in a plane which is approximately is diagonal to the vertical plane of the drive shaft; the latter along with their inner being The bearings, the crank and the connecting rod are shown in perspective view. The cutting line goes through the plane indicated by the line 1 -1 in FIG. 5; Fig. 2 is a vertical section along the line 2-2 in Fig. 3; Figs. 3, 4, 5 and 6 are horizontal Sections along lines 3-3, 4-4, 5-5 and 6-6 of FIG. 2.

Die Arbeitstheile der Pumpe befinden sich in einem luftdicht abgeschlosssenen Gehäuse A, welches aus drei Abtheilungen besteht, der untersten a, der mittleren a¹ und der oberen a?. The working parts of the pump are located in a hermetically sealed housing A, which consists of three sections, the lowest a, the middle a ¹ and the upper a ?.

Die unterste Abtheilung α ist am Boden geschlossen und hat ' ringsherum einen vorspringenden Rand an ihrem oberen Ende; an einem Theil des Umfangs hat sie am oberen Ende auch einen nach innen vorspringenden Rand. Das untere Ende des mittleren Theiles a^l hat entsprechende Flantschen.The lowest compartment α is closed at the bottom and has a protruding edge all around at its upper end; on part of the circumference it also has an inwardly projecting edge at the upper end. The lower end of the middle part a ¹ has corresponding flanges.

Das obere Ende des mittleren Theiles a^l hat ringsherum einen äufseren vorstehenden Rand, auf welchem die hohle Grundfläche der ersten Pumpenkammer mit einem entsprechenden Aufsenflantsch aufliegt; auf letzterem ruht dann der Aufsenflantsch des obersten Gehäusetheiles α². Die auf einander liegenden Flantschen sind durch Schraubenbolzen und Muttern auf einander befestigt. Diese Einrichtung des Gehäuses kann übrigens beliebig verändert werden , ohne das Wesen der Erfindung zu berühren. The upper end of the middle part a ¹ has an outer protruding edge all around, on which the hollow base of the first pump chamber rests with a corresponding outer flange; The outer flange of the uppermost housing part α ² then rests on the latter. The flanges lying on top of each other are fastened to each other by bolts and nuts. Incidentally, this device of the housing can be changed as desired without affecting the essence of the invention.

. Das auf- und niedergehende Kolbensystem wird von einer waagrecht gelagerten Welle B (Fig. ι und 3) in Betrieb gesetzt, welche durch ein Lager b an der Aufsenseite des mittleren Gehäusefheiles hindurchführt und in einem zweiten Lager b^l innerhalb desselben Gehäusetheiles ruht. Der aufsen vorstehende Wellzapfen trägt eine lose und eine feste Riemscheibe B¹ bezw. B², aufweiche ein Treibriemen geschoben wird. Am inneren Ende der Triebwelle ist eine Kurbelscheibe B³ mit Kurbelzapfen B^ aufgesteckt. Die Kurbelstange C sitzt mit ihrem oberen Ende auf dem Kurbelzapfen 5* und ist am unteren Ende mittelst Drehzapfen am Kreuzkopf D des untersten oder Austriebkolbens D¹ befestigt, der mittelst dichtschliefsender Packung in der Ausgangspumpenkammer d auf-. The rising and falling piston system is operated by a horizontally mounted shaft B (Fig. Ι and 3), which passes through a bearing b on the outside of the middle housing part and rests in a second bearing b ^l within the same housing part. The outwardly protruding corrugated journal carries a loose and a fixed pulley B ¹ respectively. B ² , onto which a drive belt is pushed. At the inner end of the drive shaft, a crank disk B ³ with crank pin B ^ is attached. The upper end of the connecting rod C is seated on the crank pin 5 * and is fastened at the lower end by means of a pivot pin to the cross head D of the lowermost or drive piston D ¹ , which is attached to the outlet pump chamber d by means of a tight-fitting packing.

und niedergeht (Fig. ι und 3). Diese letztere ist zweckmäfsig mit dem unteren Theil a des Gehäuses A in einem Stück gegossen und hat in ihrem oberen Theil eine Erweiterung d\ welche das Lager für den Kreuzkopf D bildet und deren nach aufsen hin sich erweiterndes oberes Ende mit dem inneren Flantsch des unteren Gehäusetheiles α zusammenläuft.and goes down (Fig. ι and 3). This latter is expediently cast in one piece with the lower part a of the housing A and has in its upper part an extension d which forms the bearing for the cross head D and its outwardly widening upper end with the inner flange of the lower housing part α converges.

Die als »Kolbenträger« benannte Hülse E ist mit dem Kreuzkopf D aus einem Stück geformt oder an demselben starr befestigt; an ihrem oberen Ende ist sie mit dem Kolben F aus einem Stück gefertigt oder an ' demselben starr befestigt; dieser mittlere Kolben F geht in der Mittelkammer / mit dicht schliefsender Packung auf und nieder. The sleeve E , known as the "piston carrier", is formed in one piece with the cross head D or is rigidly attached to the same; at its upper end it is made in one piece with the piston F or is rigidly attached to the same; this middle piston F goes up and down in the middle chamber / with a tight packing.

Die obere Fläche des Kolbens F (Fig. 1 und 3) ist- kegelförmig und hat eine mittlere Durchbohrung, in welche das untere Ende der hohlen Kolbenstange G eintritt; diese führt hinauf durch ein senkrechtes Lager, welches in einem mit Flantsch versehenen Verschlufsblock g geformt ist, der eine Oeffnung im Deckel /^] der mittleren Pumpenkammer / verschliefst. Das obere Ende dieser Hohlstange G ist in der Mitte der konischen oder dachförmigen Platte befestigt, die den oberen Kolben H nach oben hin abschliefst. Dieser Kolben besteht, wie schon beschrieben, aus der dachförmigen Deckplatte H¹ und der von dieser getragenen Glocke H², deren unteres offenes Ende in Flüssigkeit eintaucht. Die oberste Pumpenkammer h h¹ wird von dem Raum gebildet, welcher im obersten Theil α² des Gehäuses A zwischen diesem und der Aufsenwand der feststehenden, oben geschlossenen und unten offenen Glocke I verbleibt. Diese Glocke / hat unten einen aufsen vorspringenden Flantsch I¹ und sie bildet die hohle Grundfläche der oberen Pumpenkammer.The upper surface of the piston F (Figs. 1 and 3) is tapered and has a central through bore into which the lower end of the hollow piston rod G enters; this leads up through a vertical bearing, which is formed in a locking block g provided with a flange, which closes an opening in the cover / ^{] of} the central pump chamber /. The upper end of this hollow rod G is fastened in the middle of the conical or roof-shaped plate which closes off the upper piston H at the top. As already described, this piston consists of the roof-shaped cover plate H ¹ and the bell H ^{2 carried by it} , the lower open end of which is immersed in liquid. The uppermost pump chamber hh ¹ is formed by the space which remains ^{in the uppermost part α 2 of} the housing A between this and the outer wall of the stationary bell I , which is closed at the top and open at the bottom. This bell / has at the bottom an outwardly projecting flange I ¹ and it forms the hollow base of the upper pump chamber.

Der Raum zwischen dem Gehäusemantel und der senkrechten Seitenwandung des Cylinders / bildet bis zur Höhe des letzteren den ringförmigen .Behälter i¹ (Fig. 1 bis 4) zur Aufnahme der Flüssigkeit, in welche der untere Rand der Glocke H² eintaucht.The space between the housing jacket and the vertical side wall of the cylinder / forms up to the level of the latter the annular .Behälters i ¹ (Fig. 1 to 4) for receiving the liquid into which the lower edge of the bell H ^{2 is} immersed.

Es ist ersichtlich, dafs die Mittelkammer einen bedeutend kleineren. Durchmesser hat als die hohle Basis der ersten Kammer, es bleibt dadurch Raum zur Anordnung eines senkrechten Kanals J an der Aufsenseite der Mittelkammer, welcher Kanal unten mit dem waagrechten Kanal J¹ (Fig. 2 bis 4) zusammenläuft, der durch den Flantsch f² der Mittelkammer eine Verbindung mit dem Leitungskanal j herstellt, der aufsen an das Gehäuse angeschlossen ist und mit seinem oberen Ende durch die Oeffnung j¹ (Fig. 2) in den Raum über und um den oberen Pumpenkolben mündet. Der Kanal j mündet unten in das Hauptleitungsrohr j'², durch welches die Luft aus dem zu entleerenden Raum angesaugt wird. Der Kanal J mündet oben in einen Hohlraum K, welcher im oberen Theil der Mittelkammer bezw. im Deckel f¹ derselben angebracht ist und eine Oeffnung k enthält. Durch den Deckel f¹ führt ein gekrümmter Kanal k^l (Fig. .1 bis 3) aus der Mittelkammer durch das Verschlufsstück g hindurch in den hohlen Boden¹ der ersten Kammer. Die Mündung k² (Fig. .1) des Kanals h¹ befindet sich ein wenig unterhalb der Oeffnung k der Kammer K, und etwas unterhalb der Mündung IJ befindet sich ein waagrechter Durchgang durch die Wandung der Mittelkammer; dieser Durchgang mündet bei k³. Das senkrechte Schieberventil L hat eine Aushöhlung /, vermittelst welcher bei der Höherstellung dieses Schiebers die Oeffnung k des Hohlraumes K mit der Mündung k² des Kanals k¹ in Verbindung gesetzt wird. Durch diese Verbindung wird beim Emporgehen des ersten Kolbens aus dem zu entleerenden Raum Luft angesaugt, und zwar durch Rohr p und die Kanäle J¹ und J, die Kammer K, die Höhlung I und den Kanal k^l in den Theil h der ersten Pumpenkammer, der von dem Glockenkolben umschlossen ist. Gleichzeitig geht auch der Kolben F der Mittelkammer / hinauf und treibt die Luft aus derselben durch die Oeffnung k^s in die Höhlung Z¹ des Schiebers, welche die Verbindung mit der hohlen Ventilstange L¹ herstellt. Das Ventil L wird gegen seinen Sitz gedrückt durch eine Feder M, die gegen einen Block M¹ wirkt, an dessen Fläche das Ventil L bei" seinem Auf- und Niedergang entlang gleitet.It can be seen that the central chamber is considerably smaller. Diameter than the hollow base of the first chamber, there is thus space for the arrangement of a vertical channel J on the outside of the central chamber, which channel converges at the bottom with the horizontal channel J ¹ (Fig. 2 to 4), which through the flange f ² the central chamber establishes a connection with the conduit j , which is connected to the outside of the housing and opens with its upper end through the opening j ¹ (Fig. 2) into the space above and around the upper pump piston. The channel j opens at the bottom into the main pipe j ' ² , through which the air is sucked in from the space to be emptied. The channel J opens at the top into a cavity K, which resp. in the cover f ^{1 of the} same is attached and contains an opening k . A curved channel k ^{l (Fig. 1} to 3) leads through the cover f 1 from the central chamber through the closure piece g into the hollow bottom ^{1 of} the first chamber. The mouth k ^{2 (Fig. 1} ) of the channel h 1 is a little below the opening k of the chamber K, and a little below the mouth Ä ² is a horizontal passage through the wall of the central chamber; this passage opens at k ³ . The vertical slide valve L has a cavity /, by means of which, when this slide is raised, the opening k of the cavity K is connected to the mouth k ^{2 of} the channel k ¹ . Through this connection, when the first piston rises from the space to be emptied, air is sucked in through pipe p and channels J ¹ and J, chamber K, cavity I and channel k ^l in part h of the first pump chamber, which is enclosed by the bell piston. At the same time, the piston F also goes up the central chamber / and drives the air out of it through the opening k ^s into the cavity Z ^{1 of} the slide, which makes the connection with the hollow valve rod L ¹ . The valve L is pressed against its seat by a spring M which acts against a block M ¹ , on the surface of which the valve L slides along when it is raised and lowered.

Die röhrenförmige Ventilstange wird in ihrer Bewegung geführt durch ein feststehendes röhrenförmiges Lager N, durch welches sie hindurchgeht, und durch ein anderes röhrenförmiges Lager N¹, welches im unteren Theil a des Gehäuses befestigt ist und in welchem die Ventilstange auf- und niedergeht.The tubular valve rod is guided in its movement by a fixed tubular bearing N through which it passes and by another tubular bearing N ¹ which is fixed in the lower part a of the housing and in which the valve rod rises and falls.

Beim Emporgehen des oberen und mittleren Pumpenkolbens geht der unterste Kolben D gleichfalls hinauf und es erweitert sich dadurch der Raum der Kammer d (Fig. 1). Die aus der Mittelkammer durch die hohle Ventilstange L¹ herabgedrückte Luft tritt in die Kammer d durch eine Oeffnung &⁴, welche in das Rohr N¹ an einem Punkt nahe unterhalb des unteren Endes L² der Ventilstange mündet, wenn die letztere sich in der Höhestellung befindet. When the upper and middle pump piston rise, the lowest piston D also goes up and the space of the chamber d expands as a result (Fig. 1). The air forced down from the central chamber through the hollow valve rod L ¹ enters chamber d through an opening & ⁴ which opens into tube N ¹ at a point just below the lower end L ^{2 of} the valve rod when the latter is in the raised position is located.

Die senkrechte Auf- und Niederbewegung der Ventilstange und des Ventils wird vermittelt durch ein Excenter auf der Triebwelle. Der Excenterring O (Fig. 1 und 5) ist durch einen Arm O¹ (Fig. 1) mit einem Zapfen O² verbunden, welcher auf der Ventil-' stange befestigt ist (Fig. 1).The vertical up and down movement of the valve rod and the valve is mediated by an eccentric on the drive shaft. The eccentric ring O (Fig. 1 and 5) is connected by an arm O ¹ (Fig. 1) to a pin O ² , which is attached to the valve rod (Fig. 1).

Die Excenterstellung ist gegenüber dem Kurbelzapfen der Triebwelle so gewählt, dafs das Ventil L herabgehend zur bestimmten Zeit die Oeffnung k des Hohlraumes K verschliefst und so die Verbindung zwischen der Mündung k² des Kanals kⁱ und der Oeffnung k^s vermittelt, die nach der Mittelkammer führt. Beim Niedergang des Ventils geht auch die Aushöhlung I¹ herab und schliefst die Oeffnung A³; auch geht das untere Ende der Ventilstange so weit nieder, dafs die Oeffnung k*, welche in die unterste Pumpenkammer d führt, geschlossen wird.The eccentric position is chosen in relation to the crank pin of the drive shaft so that the valve L, descending at a certain time, closes the opening k of the cavity K and thus provides the connection between the opening k ^{2 of} the channel k ⁱ and the opening ^{k s} , which leads to the central chamber leads. When the valve goes down, the cavity I ¹ also goes down and closes the opening A ³ ; also the lower end of the valve rod goes down so far that the opening k *, which leads into the lowermost pump chamber d , is closed.

Es folgt hieraus, dafs beim Niedergang des Kolbensystems die Luft aus der ersten Pumpenkammer durch den Kanal k\ die Aushöhlung Z¹ des Ventils L und die Oeffnung k^s in die Mittelkammer gedrückt wird, in welcher der Kolben gleichzeitig niedergeht und den Raum dieser Mittelkammer erweitert.It follows from this that when the piston system descends, the air from the first pump chamber is pressed through the channel k 1 through the cavity Z ^{1 of} the valve L and the opening k ^s into the central chamber, in which the piston simultaneously descends and expands the space of this central chamber .

Die Stärke des Druckes, den der erste Kolben auf die in der ersten Pumpenkammer befindliche Luft ausübt, wird bestimmt durch das Gewicht der Ventilflüssigkeit, in welche der cylindrische Rand des Pumpenkolbens eintaucht, und sie schwankt demgemäfs je nach der Tiefe des Eintauchens in diese Flüssigkeit.The strength of the pressure exerted by the first piston on that in the first pump chamber Air exerts is determined by the weight of the valve fluid in which the The cylindrical edge of the pump piston is immersed, and it fluctuates accordingly depending on the Depth of immersion in this liquid.

Während auf diese Weise die Mittelkammer gefüllt wird, findet eine Zusammendrückung der Luft in der untersten Kammer d durch den niedergehenden Kolben D' statt. Sobald die Zusammendrückung einen bestimmten Grad erreicht hat, entweicht die Luft durch ein Ventil P ins Freie oder durch ein Rohr P¹ in einen anderen Raum. Das Ventil P wird auf seinem Sitz durch den Atmosphärendruck gehalten, oder durch andere stellbare Druckvorrichtungen , und es giebt nach, wenn die eingeschlossene Luft eine bestimmte Spannung überschreitet.While the middle chamber is being filled in this way, the air in the lowermost chamber d is compressed by the descending piston D '. As soon as the compression has reached a certain level, the air escapes through a valve P into the open air or through a pipe P ¹ into another room. The valve P is held in its seat by atmospheric pressure, or by other adjustable pressure devices, and it gives way when the enclosed air exceeds a certain tension.

Ein Theil des inneren oberen Randes des unteren Gehäusetheiles α ist ausgeschnitten, um die Excenterstange durchzulassen. Der untere Theil der Ventilstange bewegt sich in einer Zelle Q (Fig. 6), welche zwischen den senkrechten Scheidewänden Q¹ Q² gebildet wird, die den unteren Gehäusetheil α mit der Pumpenkammer d verbinden. Diese Zelle Q steht mit dem Innern des oberen erweiterten Theiles d¹ der Pumpenkammer d durch eine Oeffnung d² in Verbindung, wie aus Fig. ι ersichtlich. A part of the inner upper edge of the lower housing part α is cut out to allow the eccentric rod to pass through. The lower part of the valve rod moves in a cell Q (Fig. 6) which is formed between the vertical partitions Q ¹ Q ² which connect the lower housing part α with the pump chamber d . This cell Q is connected to the interior of the upper widened part d ^{1 of} the pump chamber d through an opening d ² , as can be seen from FIG.

Der Leerraum des mittleren Gehäusetheiles α¹, ebenso wie die Zelle Q und der erweiterte Theil ά^λ der Kammer d wird mit OeI durch das Rohr R (Fig. 6) gefüllt, um die Arbeitstheile der Pumpe zu schmieren.The empty space of the middle housing part α ¹ , as well as the cell Q and the enlarged part ά ^{λ of} the chamber d , are filled with oil through the pipe R (Fig. 6) in order to lubricate the working parts of the pump.

Ebenso befindet sich ein mit OeI gefüllter Raum S zwischen der Mittelkammer und der Innenfläche des Hohlbodens / der ersten Kammer; das OeI wird durch das Rohr S¹ eingefüllt und die durch das OeI verdrängte Luft entweicht durch das Rohr S² (Fig. ι , 3 und 4).There is also a space S filled with oil between the central chamber and the inner surface of the hollow floor / the first chamber; the oil is filled through the pipe S ¹ and the air displaced by the oil escapes through the pipe S ² (FIGS. 1, 3 and 4).

Dieses OeI dient dazu, das Lager der hohlen Kolbenstange G im Verschlufsstück g zu. schmieren. Das OeI erhält Zutritt zu der Kolbenstange durch eine Oeffnung g\ (Fig. 1), welche zu einem ringförmigen Einschnitt g² (Fig. 2) in dem Verschlufsstück g führt, durch welches die Kolbenstange geführt ist.This oil serves to close the bearing of the hollow piston rod G in the closure piece g . lubricate. The oil gains access to the piston rod through an opening g \ (Fig. 1) leading to an annular groove g ² (Fig. 2) performs g in the Verschlufsstück through which the piston rod is guided.

Der mittlere Kolben F und der untere Kolben D¹ sind an ihrem Umfang mit Nuthen F¹ und D² versehen, die abwechselnd in das Schmieröl eintauchen und dann wieder in den Pumpencylinder eintreten. Das OeI in diesen Nuthen schmiert nicht allein den Kolben, sondern bildet zugleich eine flüssige Packung. Die Kolben F und D¹ haben aufserdem die gebräuchlichen Liderungsringe.The middle piston F and the lower piston D ¹ are provided on their circumference with grooves F ¹ and D ² , which alternately dip into the lubricating oil and then re-enter the pump cylinder. The oil in these grooves not only lubricates the piston, but also forms a liquid packing. The pistons F and D ^{1 also} have the usual eyelid rings.

Die Triebwelle mufs natürlich an der Stelle, wo sie in das Gehäuse eintritt, so abgedichtet sein, dafs kein OeI aus dem Innern des Gehäuses heraussickern kann.The drive shaft must of course be sealed off at the point where it enters the housing that no oil can seep out of the interior of the housing.

Der Raum U (Fig. 1) im unteren Gehäusetheil α kann dazu nutzbar gemacht werden, eine Kühl- oder Heizflüssigkeit darin circuliren zu lassen, je nachdem es wünschenswerth ist, die Pumpe auf einer bestimmten Temperatur zu halten.The space U (Fig. 1) in the lower part of the housing α can be used to let a cooling or heating fluid circulate therein, depending on whether it is desirable to keep the pump at a certain temperature.

Mittelst dieser Pumpe kann ein aufsergewöhnlich hoher Grad von Luftverdünnung oder Luftleere hervorgerufen und erhalten werden mit einem verhältnifsmäfsig sehr geringen Kraftverbrauch.An unusually high degree of air dilution can be achieved by means of this pump or evacuation can be caused and maintained with a comparatively very small amount Power consumption.

Die erste Pumpenkammer hat verhältnifsmäfsig grofsen Rauminhalt; der Glockenkolben dieser Kammer ist keinem Druck der äufseren Atmosphäre ausgesetzt, und da sein unterer Rand in einen FlUssigkeitsverschlufs eintaucht, so arbeitet dieser Kolben mit vollständiger Dichtigkeit und ohne nennenswerthe Reibung. Es ist bisher aufserordentlich schwer gewesen , eine hochgradige Luftleere in einem Raum zu erzeugen und zu erhalten,. in welchem sich eine Substanz befindet, die im Vacuum verdampft und unter atmosphärischem Druck oder unter dem Druck von weniger als einer Atmosphäre flüssig wird.The first pump chamber has a comparatively large volume; the bell piston this chamber is not exposed to any pressure from the external atmosphere, and its lower When the edge is immersed in a liquid seal, this piston works with more complete Tightness and without significant friction. It has been extremely difficult so far to create and maintain a high degree of air void in a room. in which there is a substance that evaporates in vacuum and under atmospheric Becomes liquid under pressure or under the pressure of less than one atmosphere.

Der Dampf einer solchen Substanz ist, wenn er in die Kammer einer Luftpumpe eingesaugt und dann durch die austreibende Bewegung des Kolbens zusammengedrückt wird, der Condensation unterworfen, die ihn flüssig macht und seinen Umfang so sehr verringert, dafs er aus der Pumpenkammer nicht mit ausgetrieben wird.The vapor of such a substance is when it is sucked into the chamber of an air pump and then compressed by the expelling movement of the piston, the condensation which makes it fluid and so diminishes its size that it becomes is not driven out of the pump chamber.

Wenn dann in einem solchen Falle der Pumpenkolben seinen Entleerungshub ausführt und ein theilweises Vacuum in der Pumpenkammer erzeugt, so wird die Flüssigkeit wiederum zu Dampf und füllt die Pumpen-When, in such a case, the pump piston executes its emptying stroke and a partial vacuum is created in the pump chamber, the liquid becomes turns into steam and fills the pump

kammer aus, so dafs nur wenig oder kein Raum für den Eintritt einer neuen Menge Dampfes aus dem zu entleerenden Gefäfse verbleibt, wodurch dann natürlich keine hochgradige Luftverdünnung in solchen Behältern erzeugt werden kann.so there is little or no room for a new crowd to enter Steam from the vessel to be emptied remains, which of course does not result in a high level of steam Air dilution can be generated in such containers.

In der vorliegenden Pumpe ist eine solche Unzulänglichkeit vermieden durch das Zusammendrücken des- abgesaugten Dampfes in verschiedenen Pumpenkammern, sowie dadurch, dafs der Druck in der ersten Pumpenkammer niemals so stark ist, um den Dampf in dieser Kammer in Flüssigkeit überzuführen.In the present pump, such a shortcoming is avoided by the compression of the extracted steam in different pump chambers, as well as thereby, that the pressure in the first pump chamber is never so strong as to control the steam in it Transfer chamber into liquid.

Das Ventil L¹ mit positiver Bewegung beginnt seinen Niedergang aus der höchsten Stellung einen Augenblick nachdem das Kolbensystem die erste Hälfte seiner Aufwärtsbewegung vollendet hat, und unmittelbar, nachdem das Kolbensystem am oberen Ende seines Hubes angelangt ist, hat sich das Ventil L¹ so weit herabbewegt, dafs alle Ventilöffnungen verdeckt sind. Unmittelbar nach Beginn des Ueberganges des Kolbensystems beginnen die Oeffnungen /c² und /c⁸ durch den Niedergang des Ventils L¹ frei zu werden, so dafs durch die Ventilaushöhlung eine Verbindung geöffnet wird, durch welche die Luft oder die Dämpfe aus der ersten Pumpenkammer in die Mittelkammer zugleich gedrückt und gesaugt werden, um den durch den niedergegangenen Kolben F frei gewordenen Raum einzunehmen. So wird also . die zusammendrückende Wirkung des niedergehenden ersten Kolbens, welche bestrebt ist, die Luft in die Mittelkammer zu drücken, durch die Saugwirkung des Mittelkolbens unterstützt und es findet niemals ein Zurückströmen von Luft oder Dämpfen aus der Mittelkammer in die erste Kammer statt.Positive motion valve L ¹ begins its descent from the highest position an instant after the piston system completes the first half of its upward travel, and immediately after the piston system has reached the top of its stroke, valve L ¹ has descended that far that all valve openings are covered. Immediately after the start of the transition of the piston system, the openings / c ² and / c ⁸ begin to become free due to the lowering of the valve L ¹ , so that a connection is opened through the valve cavity through which the air or the vapors from the first pump chamber enter the central chamber can be pressed and sucked at the same time in order to occupy the space that has been vacated by the piston F that has fallen down. So it will be. the compressive action of the descending first piston, which tends to push the air into the central chamber, is supported by the suction of the central piston and there is never a backflow of air or vapors from the central chamber into the first chamber.

Das durch positiven Antrieb bewegte Ventil L¹ ist ferner .in seiner Bewegung so bemessen, dafs es seinen Aufgang aus der tiefsten Stellung im Augenblick beginnt, nachdem das Kolbensystem die erste Hälfte seines Niederganges vollendet hat. Unmittelbar nach der Beendigung des Niederganges des Kolbensystems sind alle Ventilöffnungen wiederum verschlossen, aber im Augenblick nach Beginn der Aufwärtsbewegung der Kolben beginnt die Verbindung zwischen den Oeffnungen k und Ar² durch die Ventilhöhlung / geöffnet zu werden und die Oeffnungen k^B und kⁱ beginnen frei zu werden, so dafs sie durch die Ventilhöhlung Z¹ in Verbindung treten, sowie durch die hohle Ventilstange L \ durch welche die Luft oder der Dampf aus der Mittelkammer zugleich durch Druck- und Saugwirkung in den durch den emporgehenden Kolben D> in der untersten Pumpenkammer frei werdenden Raum befördert wird. Auf diese Weise wirkt die zusammendrückende oder austreibende Aufwärtsbewegung des mittleren Kolbens, welche die Luft in die unterste Kammer zu drücken bestrebt ist, zusammen mit der Saugwirkung dieser untersten Kammer, hervorgerufen durch den emporhebenden Kolben, und es findet niemals ein Zurückströmen von Luft aus der Ausgangskammer in die Mittelkammer statt. The valve L ^{1, which} is moved by positive drive, is also dimensioned in its movement so that it begins its opening from the lowest position at the moment after the piston system has completed the first half of its descent. Immediately after the end of the decline of the piston system, all valve openings are closed again, but at the moment after the upward movement of the piston begins, the connection between the openings k and Ar ² through the valve cavity / begins to be opened and the openings k ^B and k ⁱ begin free so that they come into contact through the valve cavity Z ¹ , as well as through the hollow valve rod L \ through which the air or the steam from the middle chamber simultaneously by pressure and suction in the upward piston D > in the lowermost pump chamber free space is promoted. In this way the compressive or expelling upward movement of the central piston, which tends to push the air into the lowest chamber, works together with the suction effect of this lower chamber, caused by the upward piston, and there is never a backflow of air from the outlet chamber in the middle chamber.

Bei Inbetriebsetzung der Maschine wird der erste oder Glockenkolben bei jedem Aufgang mit Luft oder Dampf unter dem Druck einer oder annähernd einer Atmosphäre gefüllt werden, aber bei jedem folgenden Hub wird, da die Entleerung des auszupumpenden Raumes fortschreitet, die in den Glockenkolben eingesaugte Luft- oder Dampfmenge geringer werden. Die ringförmige Kammer mit dem Flüssigkeitsverschlufs gestattet ein Entweichen von zusammengedrückter Luft aus der Kolbenglocke, wenn mehr Luft darin enthalten ist, als in die Mittelkammer gedrückt werden kann. Ein solcher Ueberschufs an Luft drückt die Verschlufsflüssigkeit zwischen der Wandung des Hohlbodens I und der Innenwand der Glocke herab und entweicht unter dem unteren Rand der Glocke nach dem Raum im oberen Theil des Gehäuses.When the machine is started up, the first or bell-shaped piston will be filled with air or steam at the pressure of one or approximately one atmosphere at each rise, but with each subsequent stroke, as the evacuation of the space to be pumped out progresses, the air or steam sucked into the bell-shaped piston will be The amount of steam will decrease. The annular chamber with the liquid lock allows compressed air to escape from the piston bell if it contains more air than can be forced into the central chamber. Such an excess of air presses the sealing liquid down between the wall of the hollow bottom I and the inner wall of the bell and escapes under the lower edge of the bell to the space in the upper part of the housing.

Während der Aufwärtsbewegung des Kolbens fällt die Verschlufsflüssigkeit durch eigene Schwere in ihre Ruhelage zurück. Bei fortschreitender Entleerung des auszupumpenden Raumes wird die in die Kolbenglocke eingesaugte Luft oder der Dampf immer mehr verdünnt sein und die Verdrängung der Verschlufsflüssigkeit wird entsprechend abnehmen, bis schliefslich das Gewicht der Verschlufsflüssigkeitssäule hinreicht, um der zusammengedrückten Luft oder dem Dampf in der Glocke während ihres Niederganges das Gegengewicht zu halten.During the upward movement of the piston, the sealing liquid falls by its own Heaviness back to its resting position. With progressive emptying of the pump to be pumped out In the space, the air or steam sucked into the piston bell is diluted more and more and the displacement of the sealing liquid will decrease accordingly, until finally the weight of the sealing liquid column sufficient to counterbalance the compressed air or steam in the bell during its decline to keep.

Es erübrigt nur noch zu erwähnen, dafs die ihrem Raumgehalt nach abgestuften Pumpenkammern nicht nothwendigerweise senkrecht und mit gemeinschaftlicher Achse über einander angeordnet sein müssen, und dafs bei irgend welcher anderen gegenseitigen Lage die in der Beschreibung benutzten Bezeichnungen »Auf- und Niedergang« der Kolben entsprechend anders zu verstehen sein würden. Es kann z. B. auch die Einrichtung so getroffen werden, dafs der Kolbenniedergang in allen drei Kammern die Luft zusammendrückt und austreibt, während in der gezeichneten Construction der mittlere Kolben bei seiner Aufwärtsbewegung das Austreiben der Luft bewirkt.It only needs to be mentioned that the pump chambers are graduated according to their volume not necessarily perpendicular and with a common axis above one another must be arranged, and that in any other mutual situation the In the description, the designations “rise and fall” of the pistons are used accordingly would be understood differently. It can e.g. B. also met the facility become so that the piston lowering compresses the air in all three chambers and drives out, while in the construction shown the central piston is at its Upward movement causes the air to be expelled.

Die Anordnung der Kammern senkrecht über einander ist jedoch besonders vortheilhaft, weil dadurch die ganze Construction möglichst einfach und zweckmäfsig gestaltet und das Ganze in ein cylindrisches Gehäuse eingeschlossen sein kann.The arrangement of the chambers vertically one above the other is particularly advantageous because thereby making the whole construction as simple and practical as possible and the whole can be enclosed in a cylindrical housing.

Claims (1)

Pa tent-Ansprüche:
An Vacuum-Pumpen mit mehreren Cylindern die Einrichtung von drei über einander angeordneten, einfachwirkenden Pumpen von stufenweise abnehmender GrÖfse derart, dafs die oberste (H) eine in dem Gehäuse eingeschlossene Glockenpumpe ist, während die mittlere (F) und die unterste (D¹) Kolbenpumpen sind, deren Kolben unter sich und mit der Glocke (H) durch Hülse (E) bezw. Stange (G) ver-. bunden sind und gemeinschaftlich bewegt werden, wobei ein zwangsläufig gesteuertes Ventil (L) die Luft beim Aufgang des Kolbensystems unter die Glocke (H), von dort beim Niedergang unter den Kolben der zweiten Pumpe (F) und beim nächsten Hochgehen unter den Kolben der untersten kleinsten Pumpe (D¹) leitet; von wo aus dann die Entleerung des Gases stattfindet. Bei einer Vacuum-Pumpe der unter i. gekennzeichneten Art:Patent claims:
On vacuum pumps with several cylinders, the installation of three single-acting pumps arranged one above the other, of gradually decreasing size, in such a way that the uppermost (H) is a bell pump enclosed in the housing, while the middle (F) and the lowest (D ¹ ) Piston pumps are, the piston under and with the bell (H ) respectively through the sleeve (E). Rod (G) ver. are bound and are moved jointly, with a positively controlled valve (L) the air when the piston system rises under the bell (H), from there under the piston of the second pump (F) when it descends and under the piston of the lowest pump when it goes up the next time smallest pump (D ¹ ) directs; from where the gas is emptied. In the case of a vacuum pump under i. marked type: a) die Einrichtung zum ununterbrochenen Schmieren der Pumpe, darin bestehend, dafs sich die arbeitenden Theile in OeI oder einer anderen Schmierflüssigkeit bewegen, welche das Innere der Gehä'usetheile α bezw. a\ sowie den das Lager g bezw. das Ventil L in sich schliefsenden Hohlraum (S) ausfüllt und gleichzeitig eine genaue Abdichtung der Pumpenkolben (FD¹) dadurch ermöglicht, dafs an denselben angebrachte Nuthen (F¹ D²) beim Arbeiten der Kolben in das OeI eintreten, dasselbe beim Zurückgehen mit sich nehmen und an den Wandungen vertheilen;a) the device for uninterrupted lubrication of the pump, consisting in the fact that the working parts move in oil or some other lubricating liquid, which the interior of the housing parts α resp. a \ as well as the camp g respectively. the valve L fills in the self-contained cavity (S) and at the same time enables an exact sealing of the pump piston (FD ¹ ) by the fact that grooves (F ¹ D ² ) attached to them enter the oil when working, the same when they go back take and distribute on the walls; b) die Verbindung der Kolben H und F b) the connection of pistons H and F. durch eine hohle Stange (G), welche ein Ueberströmen der im Innern des Kolbens F befindlichen Luft nach dem über dem Kolben H angebrachten Raum h¹ beim Arbeiten der Pumpe gestattet und dadurch den Druck dieser Luft in einem Mafse geringer werden läfst, welches der Luftleere des zu entlerenden und durch Kanäle (J²Jj¹) mit der oberen Pumpenkammer verbundenen Raumes entspricht; by a hollow rod (G), which allows the air inside the piston F to flow over to the space h ¹ above the piston H when the pump is working, thereby reducing the pressure of this air to an extent that the air void of the space to be evacuated and connected to the upper pump chamber by channels (J ² Jj ¹ ); c) die Verbindung des Ventils (L) mit der hohlen Ventilstange (L¹), welche durch auf- und abgehende, von einem Excenter (O) veranlafste Bewegung die Verschiebung des Ventils (L) und ein Absperren bezw. Oeffnen des nach der untersten Pumpenkammer d führenden Kanals £⁴ bewirkt und dazu dient, um die aus der mittleren Kammer (f) wegzuschaffenden Gase nach der untersten Kammer (d) zu leiten;c) the connection of the valve (L) with the hollow valve rod (L ¹ ), which by upward and downward movement caused by an eccentric (O), the displacement of the valve (L) and a shut-off respectively. The opening of the channel £ ⁴ leading to the lowermost pump chamber d causes and serves to guide the gases to be removed from the middle chamber (f) to the lowermost chamber (d) ; d) die Verbindung des mittleren und untersten Kolbens (FD¹) durch eine Hülse (EJ, sowie des mittleren und obersten Kolbens (FH) durch ein Rohr (G) im Innern eines Behälters (A), der durch Umschliefsung aller Seiten den Druck der äufseren Atmosphäre auf die Kolben aufhebt, um so eind) the connection of the middle and lowest piston (FD ¹ ) through a sleeve (EJ, as well as the middle and uppermost piston (FH) through a tube (G) inside a container (A), which by enclosing all sides the pressure of the external atmosphere on the flask cancels to such a thing . leichtes Spiel derselben zu gestatten;. to allow easy play of the same; e) die Anordnung eines durch Dampf heizbaren Hohlraumes (U) am Gehäuse A, welcher eine Erwärmung und dadurch bedingte Ausdehnung der Lager, Kolben und anderer arbeitenden Theile ,ermöglicht und so eine bessere Abdichtung herbeiführt.e) the arrangement of a steam-heated cavity (U) on the housing A, which allows heating and the expansion of the bearings, pistons and other working parts, and thus a better seal. Hierzu ι Blatt Zeichnungen.For this purpose ι sheet of drawings.