DE959616C - Mehrfachkolbenpumpe - Google Patents

Description

• Mehrfachkolbenpumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpe für Pressen od, dgl., mit deren Hilfe in erster Linie Flüssigkeiten gefördert und unter Druck gesetzt werden. Sofern die Pumpe als Kolbenpumpe ausgebildet wird und die Aufgabe gelöst werden soll, einen möglichst hohen Druck unter geringem Kraftaufwand, z. B. von Hand, zu erzeugen, ist es zweckmäßig, den Kolbendurchmesser klein zu bemessen. Andererseits liegt bei diesen Pumpen oft das Bedürfnis vor, im Leerlauf oder bei geringem Druck die Flüssigkeit möglichst rasch zu bewegen. Hierfür ist ein möglichst großer Kolbendurchmesser vorteilhaft. 'Sofern also eine Pumpe beide Bedürfnisse, nämlich die Erzeugung eines hohen Druckes bei geringem Kraftaufwand und die Förderung einer großen Flüssigkeitsmenge bei niedrigem Druck, befriedigen soll, ist es zweckmäßig, die Pumpe als Mehrfachpumpe sowohl mit einem Hochdruckteil, d. h. mit einem Kolben kleinen Durchmessers, als auch mit einem Niederdruckteil, d. h. mit einem Kolben großen Durchmessers, auszubilden. Es sind bereits derartige Mehrfachkolbenpumpen bekannt, bei denen -beide Kolben durch einen geneinsamen Pumpenhebel betätigt werden und der vorzugsweise im Niederdruckteml, z. B. im Niederdruckzylinder, herrschende Druck bei Erreichen eines gegebenenfalls wählbaren Grenzdruckwertes selbsttätig den Niederdruckteil, z. B. den Niederdruckkolben, unter Aufrechterhaltung der Ärbeitsfähigkeit des Hochdruckteiles außer Betrieb_ setzt. Diese Pumpen erfordern zu ihrer Wirkung eine Reihe von Ventilen, die den Aufbau verwickelt machen. Zweck der Erfindung ist, bei einer derartigen Pumpe eine solche Ausbildung und Anordnung der beiden Kolben und des Pumpenhebels anzugeben, daß keine Ventile erforderlich sind, so daß der Aufbau der Pumpe außerordentlich einfach wird. Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der an den beiden Pumpenkolben angreifende Pumpenhebel keinen fest gelagerten Drehpunkt aufweist, sondern um die beiden Anlenkpunkte an den Kolben schwingen kann. Eine solche Mehrfachpumpe kann in der Weise ausgebildet werden, daß der Hochdruckkolhen und der Niederdruckkolben mit entgegengesetzter Druckrichtung angeordnet sind und der Pumpenhebel an dem einen Kolben unmittelbar und an dem anderen Kolben unter Zwischenschaltung eines den Pumpenkörper außen umgreifenden Rahmens od. dgl. derart angelenkt ist, daß das Gelenk des Niederdruckkolbens als Hebeldruckpunkt für die Betätigung des Hochdruckkolbens und das Gelenk des Hochdruckkolbens als Hebeldruckpunkt für die Betätigung des Niederdruckkolbens dient. Es ist aber auch möglich, die beiden mit gleicher Druckrichtung nebeneinander angeordneten Kolben an einem sie verbindenden Pumpenhebel, vorzugsweise mittels Gleitgelenken, anzulenken und den Pumpenhebel auf einem quer zu ihm angeordneten und um einen einseitigen Drehpunkt schwenkbaren Betätigungshebel drehbar zu lagern.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine Doppelkolbenpumpe nach der Erßndung im Vertikalschnitt, Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer Doppelkolbenpump:e im Vertikalschnitt und Fig. 3 den Grundriß der Pumpe nach Fig. 2.
• Bei der Pumpe nach Fig. i bewegen sich im Pumpenkörper i ein kleiner Hochdruckkolben 2 und ein größerer Niederdruckkolben 3 in gegenläufigem Sinne, und zwar der Hochdruckkolben 2 in einem Hochdruckzylinder 9 und der Niederdruckkolben 3 in einem Niederdruckzylinder io. Der Kolben 2 ist mittels eines Gelenkes 4 an dem Pumpenhebel 8 angelenkt. Der Kolben 3 weist an seinem unteren Ende ein Gelenk 5 auf, das über einen den Pumpenkörper i außen umgreifenden Rahmen 6 und ein Gelenk 7 mit anderer Hebelarmlänge ebenfalls an dem Pumpenhebel 8 angelenkt ist. Die Zylinder 9 und io sind am Zylinderboden durch einen Kanal i i verbunden, der über eine Querleitung 12 mit einem nicht dargestellten und in bekannter Weise ausgebildeten Ventilkasten in Verbindung steht.
• Bei Betätigung des Pumpenhebels 8 bewegt sich am Anfang infolge des geringen Druckes in den Pumpenzylindern zunächst der kleine Kolben 2 bis zum Ende seines Hubes. Sodann setzt sich unter erhöhtem Kraftaufwand der größere Kolben 3 bis zum Ende seines Hubes in Bewegung. Der Gesamtausschlag des Pumpenhebels ist mit Großhub G bezeichnet, der der Teilbewegung des kleinen Kolbens 2 allein entsprechende Ausschlag mit Kleinhub l(. Solange der Betriebsdruck noch verhältnismäßig niedrig ist und die Körperkräfte ausreichen, bewegen sich beide Kolben 2 und 3 im Großhub G, und die Pumpe ist in diesem Betriebszustand geeignet, eine große Flüssigkeitsmenge zu fördern. Mit ansteigendem Betriebsdruck wird der Kraftbedarf größer, und zwar wirkt sich dies zuerst am großen Kolben 3 aus, da der Widerstand im Niederdruckzylinder i o wegen des größeren Querschnittes stärker ansteigt. Sodann wird bei weiterem Druckanstieg ein bestimmter Grenzdruck im Niederdruckzylinder io erreicht, bei dem es nicht mehr gelingt, den Kolben 3 weiterzubewegen. Der Niederdruckkolben 3 wird somit in seiner unteren Stellung festgehalten, jedoch arbeitet der kleinere Hochdruckkolben 2 im Kleinhub I( des Pumpenhebels 8 ungehindert weiter, wobei dieser Hebel um das jetzt feststehende Gelenk 7 geschwenkt wird. Mit Hilfe des Hochdruckkolbens 2 allein kann nunmehr der Druck weitergesteigert werden, bis die Körperkräfte auch nicht mehr zur Betätigung dieses Kolbens ausreichen. Die Bedienung der Pumpe ist auf diese Weise vollkommen automatisiert, und die Außerbetriebsetzung des Niederdruckteiles bedarf keiner zusätzlichen. Bedienungsvorgänge, wobei der Umschaltzeitpunkt wählbar ist und von dem auf den Pumpenhebel ausgeübten Kraftaufwand abhängt. Es ist auch möglich, in willkürlichem Wechsel zwischen Großhub und Kleinhub abzuwechseln.
• Bei der Pumpe nach Fig. 2 und 3, wo gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. i versehen sind, arbeiten der Hochdruckkolben 2 und der Niederdruckkolben 3 gleichsinnig. Die beiden Kolben 2 und 3 sind hier durch einen Pumpenhebel 14 verbunden, der an seinen beiden Enden Gleitgelenke 15 und 16 für die Kupplung mit den Kolben aufweist. Der Pumpenhebel 14 ist drehbar auf einem quer zu ihm verlaufenden Betätigungshebel 8o gelagert, der an einem Ende schwenkbar in einem festen Lager 13 ruht. Bei geringem Druck bewegt der Betätigungshebel 8o zuerst beide Kolben a und 3, und @es wird eine größere Flüssigkeitsmenge gefördert. Bei Erreichen des Grenzdruckwertes im Niederdruckzylinder i o wird der Kolben 3 in seiner oberen Stellung festgehalten, und es arbeitet sodann nur der Hochdruckkolben 2 weiter, wobei der Pumpenhebel 14 um das jetzt feststehende Gleitlager 16 eine Kippbewegung ausführt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrfachkolbenpumpe mit wenigstens einem beispielsweise aus einem Hochdruckkolben in einem Hochdruckzylinder bestehenden Hochdruckteil und wenigstens einem nur bei niedrigem Durck arbeitenden und bei hohem Druck unwirksamen, beispielsweise aus einem Niederdruckkolben mit größerem Durchmesser in- einem entsprechenden Niederdruckzylinder bestehenden Niederdruckteil, wobei beide Kolben durch einen gemeinsamen Pumpenhebel betätigt werden und der vorzugsweise 'm Niederdruckteil, z. B. im Niederdruckzylinder, herrschende Druck bei Erreichen eines gegebenenfalls wählbaren Grenzdruckwertes selbsttätig den Niederdruckteil, z. B. den Niederdruckkolben, unter Aufrechterhaltung der Arbeitsfähigkeit des Hochdruckteiles außer Betrieb setzt, dadurch gekennzeichnet, daß der an den beiden Pumpenkolben (2 und 3) angreifende Pumpenhebel (8 oder 14) keinen fest gelagerten Drehpunkt aufweist, sondern um die beiden Anlenkpunkte (4 oder 7 bzw. 15 oder 16) an den Kolben schwingen kann.
2. 2. Mehrfachkolbenpumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckkolben (2) und der Niederdruckkolben (3) mit entgegengesetzter Druckrichtung angeordnet sind und der Pumpenhebel (8) an dem einen Kolben (z. B. 2) unmittelbar und an dem anderen Kolben (z. B. 3) unter Zwischenschaltung eines dien Pumpenkörper (i) außen umgreifenden Rahmens (6) od. dgl. derart angelenkt ist, daß das Gelenk (7) des Niederdruckkolbens als Hebeldrehpunkt für die Betätigung des Hochdruckkolbens und das Gelenk (4) des Hochdruckkolbens als Hebeldrehpunkt für die Betätigung des Niederdruckkolbens dient.
3. 3. Mehrfachkolbenpumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden mit gleicher Druckrichtung nebeneinander angeordneten Kolben (2 und 3) an einem sie verbindenden Pumpenhebel (14), vorzugsweise mittels Gleitgelenken (15 und 16), angelenkt sind und der Pumpenhebel durch einen quer zu ihm angeordneten und um einen Drehpunkt (i3) schwenkbaren, neinarmigen Betätigungshebel (8o) betätigt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 944 886; 527 226; britische Patentschrift Nr. 5622 368; USA.-Patentschrift Nr. 2 337 83 1