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Kolbenpumpe für Flüssigkeiten, insbesondere Dickstoffe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolben- pumpe, welche zur Förderung von Wasser und anderen Flüssigkeiten, insbesondere aber für stark verunreinigte Flüssigkeiten wie Gülle oder andere Dickstoffe, verwendbar ist.
Mit Rücksicht auf die Dickflüssigkeit der Gülle und die darin enthaltenen groben Beimengungen, wie Häksel, Dünger usw., können zur Förderung solcher Flüssigkeiten, insbesondere für grössere Förderhöhen, nur Kolbenpumpen Anwendung finden. Die zu diesem Zweck bisher bekanntgewordenen Pumpenkonstruktionen waren durchwegs als Langsamläufer ausgebildet und hatten als solche ein im Verhältnis zur Leistung grosses Gewicht, das seinerseits wiederum hohe Herstellungskosten und einen verhältnismässig grossen Materialaufwand bedingte. Die grossen Gewichte wirkten sich auch für bewegliche Pumpenanlagen nachteilig aus, die z. B. im Gebirge nur schwer transportierbar waren.
Einer Steigerung der Drehzahl über das bei Langsamläufern übliche Mass und damit einer Herabsetzung des Leistungsgewichtes stand bisher die Erfahrungstatsache im Wege, dass bei den bekannten Pumpenkonstruktionen in diesem Fall Stosswirkungen, Wasserschläge usw. auftraten.
Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, eine für Dickstoffe, Gülle u. dgl. geeignete Kolbenpumpe zu schaffen, die bei gleicher Leistung ein wesentlich geringeres Gewicht aufweist und damit einen geringeren Materialverbrauch und geringere Kosten bei der Herstellung bedingt und als ortsbewegliches Aggregat leichter transportierbar ist.
Die Erfindung kennzeichnet sich im wesentlichen durch die Kombination der Massnahmen, dass bei gleichem Querschnitt des Kolbens und der Ventildurchgänge auch der Querschnitt der Saug-bzw. der Druckleitung gleich gross bemessen und zur Vermeidung toter Räume und grosser Flüssigkeitssäulen das Saugventil unmittelbar neben dem Arbeitskolben angeordnet ist, der zum Teil in den Ventilraum eintaucht, in welchem das Saug-und Druckventil in an sich bekannter Weise als extreme Schrägventile angeordnet sind, wodurch die Pumpe als Schnelläufer bei 350 U min und mehr stosslos arbeitet. Durch die erfindungsgemässe Ausbildung werden wesentliche strömungs- technische Vorteile erzielt, da die Ström- geschwindigkeit der Förderflüssigkeit an allen
Stellen im günstigsten Bereich gehalten und das
Auftreten von Wasserschlägen und Stössen im höheren Drehzahlbereich eliminiert wird.
Die Pumpe kann sowohl einfach-wie doppeltwirkend, z. B. als Tauchkolbenpumpe, ausgebildet sein.
Die in an sich bekannter Weise als extreme
Schrägventile ausgebildeten Saug-und Druckventile schliessen mit der Durchströmrichtung der Flüssigkeit in der Saug-und Druckleitung bzw. mit deren Längsachse einen Winkel von weniger als 35 ein und sind mittels Lenkerarmen in Taschen des Ventilgehäuses lose eingehängt, so dass der Ventilteller ausser einer Schwenkbewegung auch eine Ausweichbewegung senkrecht zur Ventilebene ausführen kann. Durch diese Massnahmen wird die Führung der Flüssigkeit äusserst günstig und nähert sich einer geradlinigen Strömung, wodurch Wirbel und Reibungsverluste in der Pumpe vermieden werden. Auch die Gefahr einer Verstopfung oder eines Verklemmens der Ventile durch die in der Gülle enthaltenen Verunreinigungen wird auf ein Mindestmass herabgesetzt.
Die erfindungsgemässe Kombination technischer Massnahmen stellt das Ergebnis jahrelanger Versuche dar und weist den Weg zu einer weitgehenden Material-und Arbeitszeitersparnis bei der Herstellung durch Herabsetzung des Gewichtes und der Abmessungen der erfindungsgemässen Pumpe auf einen Bruchteil des Gewichtes und der Abmessungen der üblichen Pumpen.
Beispielsweise war bisher zur Erreichung einer Leistung von 250 bis 400//min bei einer Förderhöhe von 150 m eine langsamlaufende Dreikolbenpumpe mit einem Gewicht von 650 bis 700 erforderlich. Eine gemäss der Erfindung ausgebildete Pumpe gleicher Leistung wiegt bei einer Drehzahl von ungefähr 400 Umdrehungen pro Minute nur mehr 200 kg, wobei die Arbeitszeit für die Fertigung mindestens um die Hälfte sinkt.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung veranschaulicht. Fig. 1 ist ein vertikaler Längsschnitt durch die Pumpe. Fig. 2 ist ein
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Vertikalschnitt nach einer zur Schnittebene der Fig. 1 senkrecht stehenden Ebene.
Mit 1 ist der Pumpenoberteil bezeichnet,
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Druckleitung der Pumpe darstellt und den Arbeitsraum des Tauchkolbens 3 bildet. Der Kolben 3 ist in üblicher Weise durch den Kolbenbolzen 4 mit der Pleuelstange 5 verbunden, die mit dem Kugellager 6 auf der doppelt gekröpften Kurbelwelle 7 gelagert ist. Mit 8 sind die Kugellager der Kurbelwelle in den seitlichen Ständern 9 bezeichnet, während 10 die Antriebsriemenscheibe ist.
Im Ventilgehäuse 2 ist das Saugventil 11 und das Druckventil 12 angeordnet, die als extreme Schrägventile ausgebildet sind und mit der Durchströmrichtung der Flüssigkeit bzw. mit der Längsachse der Saug-und Druckleitung einen spitzen Winkel einschliessen. Die Ventilteller sind unter Vermittlung von Lenkerarmen 13 in Taschen 14 des Ventilgehäuses lose eingehängt, so dass die Ventile neben der Schwenkbewegung auch noch eine Ausweichbewegung senkrecht zur Ventilebene ausführen können. Die Öffnungbewegung der Ventilklappen wird durch Federn, vorzugsweise Schraubenfedern 18 begrenzt, die an Ansätzen 16 der Ventilgehäusedeckel 17, z. B. durch Schrauben 15 befestigt und zusammen mit diesem abnehmbar sind. Die Federn 18 begrenzen einerseits als elastische Anschläge den Hub der Ventile, anderseits leiten sie deren Schliessbewegung ein.
Die Ventildeckel sind mittels Schnellverschlussbügel 19 und Schnellverschlussschrauben 20 festgezogen und können leicht zur Reinigung oder Demontage der Ventil- klappen abgenommen werden. Die Abdichtung der Ventilteller auf dem Ventilsitz erfolgt durch Gummiauflagen 21.
Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel ist als Zweikolbenpumpe ausgebildet, doch ist erfindungsgemässe Ausbildung natürlich auch bei Ein-oder Mehrkolbenpumpen möglich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kolbenpumpe für Flüssigkeiten, insbesondere Dickstoffe, gekennzeichnet durch die Kombination der Massnahmen, dass bei gleichem Querschnitt des Kolbens und der Ventildurchgänge auch der Querschnitt der Saug-bzw. der Druckleitung gleich gross bemessen und zur Vermeidung toter Räume und grosser Flüssigkeitssäulen das Saugventil unmittelbar neben dem Arbeitskolben angeordnet ist, der zum Teil in den Ventilraum eintaucht, in welchem das Saug-und Druckventil in an sich bekannter Weise als extreme Schrägventile angeordnet sind, wodurch die Pumpe als Schnelläufer bei 350 U'min und mehr stosslos arbeitet.
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