Ventilkolben für Pumpen mit großer Kolbenfrequenz Die Erfindung stellt
eine Verbesserung an Ventilkolben dar, wie sie zur Förderung flüssiger und gasförmiger
Strömungsmittel bekannt sind und vielfach mit kugel- oder ringähnlichem Ventilkörper
ausgestattet sind. Bei diesen Ventilkolben sind vielfach die Durchlaßöffnungen ,als
Venturidüsen ausgebildet, um den Strömungswiderstand des Kolbens möglichst gering
zu machen. Vor allem bei Tauchpumpen, bei denen die Kolben durch Preßluft bewegt
werden, sind derart geformte Ventilkolben in Benutzung. Diese Pumpen aber arbeiten
alle mit ;großen Hüben und entsprechend großem Zwischenraum zwischen Ventilkörper
und Ventilsitz in der Durcblaßphase, so daß das Strömungsmittel weitgehend ungehindert
vom Ventilkörper strömten kann. Bei Pumpen jedoch, :die zwecks E,rzitlung einer
möglichst stoßfreien und weitgehend gleichförmigen. Bewegung des Strömungsmittels
mit hoher Kolbenfrequenz von etwa 5o oder ioo Schwingungen je Sekunde und dementsprechend
kleinem Kolbenhub vorn der Größenordnung von etwa i mm arbeiten, liegen die Verhältnisse
wesentlich . ungünstiger. Denn Ventilkolben mit weiter Venturidüsenöffnun;g @erfordarn
auch große und daher schwere Ventilkörper, die bei den raschen,, dem Strömungsmittel
aufgezwungenen Impulsen nicht mehr genügend rasch folgen und daher mit schlechtem
Wirkungsgrad arbeiten. Bei Ventilkolben mit engen Veinturidüsen aber gibt der Ventilkörper
bei kleinen Hühcn nur :einen sehr geringen Querschnitt frei, so daß der Strömungswiderstand
sehr ,groß wird. Es hat sich nun :durch Versuche, gezeigt, daß: :der Wirkungsgrad
derartiger Pumpen wesentlich verbessert werden kann, wenn die Düse an der als Ventilsitz
dienenden engsten Stelle einen stromlinienförmig in die
Düsenform
übergehenden, die Durchlaßöffnung noch weiter verengenden Ringwulst trägt.Valve piston for pumps with high piston frequency The invention provides
an improvement on valve pistons, such as those used for pumping liquids and gases
Fluids are known and often with a ball-like or ring-like valve body
are equipped. In these valve pistons, the passage openings are often as
Venturi nozzles designed to minimize the flow resistance of the piston
close. Especially with submersible pumps in which the piston is moved by compressed air
valve pistons shaped in this way are in use. But these pumps work
all with; large strokes and a correspondingly large gap between the valve body
and valve seat in the bleeding phase, so that the fluid is largely unhindered
can flow from the valve body. In the case of pumps, however,: those for the purpose of quoting a
as smooth as possible and largely uniform. Movement of the fluid
with a high piston frequency of around 50 or 100 oscillations per second and accordingly
working small piston stroke in front of the order of magnitude of about i mm, the ratios are
essential . less favorable. Because valve pistons with a wide Venturi nozzle opening; g @erfordarn
also large and therefore heavy valve bodies, which are involved in the rapid, fluid
no longer follow imposed impulses sufficiently quickly and therefore with bad ones
Working efficiency. In the case of valve pistons with narrow Veinturi nozzles, however, the valve body gives
with small peaks only: a very small cross-section free, so that the flow resistance
will be very, big. It has now been shown: by experiments that:: the efficiency
Such pumps can be significantly improved if the nozzle is used as a valve seat
serving narrowest point a streamlined into the
Nozzle shape
overhanging, the passage opening carries even further narrowing annular bead.
Trotz der weiteren Verengung der Düsenöffnung wird durch den Ringwulst
der Strömungswiderstand gegenüber den üblichen glatten Ventilkolben mit Düsenöffnungen
geringer, da nun schon bei kleinstem Hub des Ventilkörpers sich eine große Durchlaßöffnung
mit strömungsgünstiger Gestaltung ergibt.Despite the further narrowing of the nozzle opening, the annular bead
the flow resistance compared to the usual smooth valve pistons with nozzle openings
lower, since there is a large passage opening even with the smallest stroke of the valve body
results in a streamlined design.
Die Erfindung sei an zwei AusfUhrungsbeispieIen erläutert, die in
den Fig. i und 2 im Schnitt dargestellt sind.The invention will be explained using two exemplary embodiments, which are shown in
Figs. i and 2 are shown in section.
In der Fig. I ist mit I der Pumpenzylinder bezeichnet, in welchem
der Kolben 2, vorzugsweise unmittelbar mit einem @elektroma,gne:tischen Schwingmotor
gekuppelt, in Richtung des Doppelpfeiles P kurzhubige, hin und her gehende Bewegungen
ausführt. Der Kolben 2 besteht aus einem Hohlzylinder, der als Düse 3 ausgebildet
ist. An der Stelle der Düsenverengung befindet sich ein Ringwulst 2a, der die Düsenöffnung
noch weiter verengt und nach beiden Seiten hin stromlinienförmig in die gestrichelt
gezeichnete Venturidüsenfo:rm übergeht. Dieser Ringwulst dient als Ventilsitz für
den kugelförmig ausgebildeten Ventilkörper q. :aus Gummi. In der Offenstellung legt
sich die Kugel gegen sich kreuzende Rippen 6, die zweckmäßig stromlinienförmigen
Querschnitt haben. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ergeben sich durch den Ringwulst
schon bei kleinen Ventilkörperbewegungen große, freie Querschnitte von strömungsgünstiger
Gestalt. Natürlich kann der Ventilkörper auch selbst stromlinienförmig ,gestaltet
sein und :aus anderem Werkstoff als Gummi, bestehen.In Fig. I, I denotes the pump cylinder in which
the piston 2, preferably directly with an @electroma, gne: tables oscillating motor
coupled, short-stroke, reciprocating movements in the direction of the double arrow P
executes. The piston 2 consists of a hollow cylinder designed as a nozzle 3
is. At the point of the nozzle constriction there is an annular bead 2a, which forms the nozzle opening
narrowed even further and streamlined into the dashed line on both sides
Drawn venturi nozzle shape passes over. This annular bead serves as a valve seat for
the spherical valve body q. : made of rubber. In the open position lays
the ball against intersecting ribs 6, which are appropriately streamlined
Have cross-section. As can be seen from the drawing, result from the annular bead
Even with small valve body movements, large, free cross-sections that are more aerodynamic
Shape. Of course, the valve body itself can also be designed to be streamlined
and: consist of a material other than rubber.
Bei der Ausführungsform nach der Fig.2 ist der Hohlraum des Kolbens
2 als Ringdüse 3 ausgebildet. In der Mittelachse befindet sich, gehalten durch die
Rippen 6, der stromlinienförmig ,gestaltete Mittelkörper ;. Als Ventilkörper wird
bei dieser Ausführungsform ein Gummiring 8 verwendet, der sich ähnlich wie die Kugel
in Fig. i in der Schließstellung gegen den Ringwulst 2" in der Düsenveren,gung legt.In the embodiment according to Figure 2, the cavity of the piston
2 designed as a ring nozzle 3. Located in the central axis is held by the
Ribs 6, the streamlined, shaped central body; As a valve body
In this embodiment, a rubber ring 8 is used, which is similar to the ball
in Fig. i in the closed position against the annular bead 2 ″ in the nozzle constriction, supply.