DE1966459A1

DE1966459A1 - Vorrichtung zum foerdern einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE1966459A1
Application number: DE19691966459
Authority: DE
Inventors: Maurice Barthalon
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-01-12
Filing date: 1969-01-10
Publication date: 1973-01-18
Also published as: NL7709327A; GB1258879A; US3538357A; GB1256612A; NL165813C; JPS5241482B1; NL165813B; DE1901127A1; NL6900316A; ES362400A1; DE1966459C3; FR1582781A; BE726476A; SE354335B; DE1966459B2; CH485944A

Description

Vorrichtung zum Fördern eines Strömungsmittels (Ausscheidung aus P 19 01 127.9-15) .

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung -zum Fördern eines ■ Strömungsmiiitels, insbesondere eines Kühl- oderSchmiermittels, in einer Maschine mit einem eine geradlinige Hin- und Herbewegung in einem Zylinder ausführenden Kolben.

Die üblichen, mit einer Hin- und.Herbewegung arbeitenden Pumpen enthalten Einlaß- und Auslaßventile und Steuerorgane für diese Ventile, was eine, schwierige Herstellung und einen hohen Herstellungspreis ergibt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art, die keine Ventile enthält und daher einfach* billig und betriebssicher ist.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß in den Zylinder wenigstens eine Einlaßöffnung und wenigstens eine Auslaßöffnung für das zu fördernde Strömungsmittel münden, daß in dem Kolben eine zylindrische Kammer gebildet ist, deren Achse im wesentlichen parallel zu der Bewegungsrichtung des Kolbens ist, daß in der Kammer eine

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Masse derart dicht gleitbar gelagert ist, daß sie in der Kammer wenigstens einen veränderlichen Raum abgrenzt, und daß in jeden veränderlichen Raum wenigstens ein durch die Wand des Kolbens bis zu dessen Umfangsfläche geführter Kanal mündet.

Die in der Kammer des Kolbens angeordnete Masse bewegt sich unter der Wirkung der Trägheitskräfte und übernimmt sowohl die Aufgabe des Förderorgans als auch die Rolle der Ansaug- und Ausstoßventile.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen:

Fig,1 einen Längsschnitt durch eine Maschine mit einer Vorrichtung nach der Erfindung längs der Linie I-I von Fig.2,

Fig.2 einen Querschnitt durch die Maschine längs der Linie II-II von Fig.1 und

Fig.3 eine Teilschnittansicht eines Teils der Maschine bei einer anderen Ausführungsform.

Die in Fig.1 und 2 dargestellte Maschine ist ein linearer Motorverdichter zur Verdichtung eines teuren oder gefährlichen Gases.Der Motorverdichter ist durch Lenker 31 innerhalb eines dichten Mantels 32 aufgehängt, dessen unterer Abschnitt 33 den Vorratsbehälter für eine zu fördernde Hilfsflüssigkeit, nämlich das Schmieröl der Maschine bildet. Das bewegliche System des Verdichters enthält einen eine hin- und hergehende Bewegung innerhalb eines Zylinders 35 ausführenden Kolben 34.

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Im Innern des Kolbens 34 ist eine zu dem Kolben gleichaehsige zylindrische Kammer 36 ausgebildet, in welcher eine Masse 37 frei verschieblich ist. Diese Masse teilt die Kammer 36 in zwei je nach ihrer Stellung veränderliche Räume 36a und 36b. Das Spiel zwischen den Y/änden der Masse 37 und der Kammer 36 ist so klein, daß der Öldurchtritt von einem Raum zum anderen gering ist. Jeder Raum 36a, 36b ist mit der Außenfläche des Kolbens 34 durch eine in einem gewissen Abstand von den Abschlußwänden 39a, 39b der Kammer 36 ausgebildete radiale Öffnung 38a, 38b verbunden, so daß dann, wenn die Masse 37 eine der Öffnungen 38a, 38b zu verschlies- f sen beginnt, ein Restvolumen zwischen der Stirnfläche dieser Masse und der entsprechenden Viand 39a, 39b verbleibt.

Andrerseits ist die Öffnung 38a in einem Abstand von der Stirnfläche £6 des Kolbens 34 angebracht, der wenigstens gleich dem Durchmesser des Kolbens ist.

Die Innenwand des Zylinders 35 enthält ferner drei Ringnuten 41, 42a, 42b. Die Nut 41 ist durch einen Einlaßkanal 43 mit dem Ölsumpf 33 verbunden. Die symmetrisch in Bezug auf die Nut 41 angeordneten Nuten 42a, 42b sind durch radiale Öffnungen 44a, 44b mit einem Kanal 45 zur Förderung des Öls j in die Maschine,verbunden. Ein aufgesetzter Kern 40 verschließt die die Kammer 36 bildende Bohrung des Kolbens 34 nach Einführung der Masse 37.

Diese Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Wenn sich der Kolben 34 an seinem äusseren Totpunkt befindet und seinen Hub in Richtung auf den inneren Totpunkt in der Richtung des Pfeils f mit einer positiven Beschleunigung beginnt, wird die Masse 37 durch ihre Trägheit gegen die \vand 39a des Raumes 36a gedrückt. In der zweiten Hälfte des Hubes in Richtung des Pfeils f wird die Beschleunigung negativ, und die Masse 37 verschiebt sich durch ihre Trägheit in Richtung

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auf die.Wand 39b , drückt das in dem Raum 36b enthaltene Öl zusammen und erzeugt einen Unterdruck in dem Raum 36a.In der Nähe des Endes des Hubes des Kolbens 34 in Richtung des Pfeils f kommt die öffnung 38b auf die Höhe der Nut 42b, und die Öffnung 38a kommt auf die Höhe der Nut 41. Das in dem Raum 36b enthaltene Öl wird in den Verteilungskanal 45 gefördert, während Öl aus dem Sumpf 33 durch den Kanal 43 in den Raum 36a gesaugt wird. Währens des Rückgangs des Kolbens 34 in Richtung des Pfeils g zu dem äusseren Totpunkt finden die umgekehrten Vorgänge statt, wobei das Öl des Raumes 36a in die Kanäle 44a und 45 gefördert wird, während Öl aus dem Sumpf 33 in den Raum 36b gesaugt wird. Dank dieser Ausbildung wird bei jedem Hub des Kolbens 34 Öl unter Druck in den Kanal 45 gefördert.

Wenn die Masse 37 in der Nähe ihres Hubendes eine Öffnung 38a oder 38b verschließt, bleibt zwischen ihrer Stirnfläche und der Abschlußwand 39a bzw. 39b der Kammer 36 ein Restvolumen bestehen, welches mit Öl gefüllt ist, das nicht austreten kann und die rtösse am Hubende sehr wirksam dämpft. Andrerseits ist infolge der Entfernung zwischen der Öffnung 38a und der Stirnfläche 46 des Kolbens 34 der Durchtritt von Druckluft zu dem Ölkreis sehr gering.

In Fig.3 ist eine vereinfachte Ausführungsform gezeigt, bei der die in der Wand der Kammer 36 ausgebildete radiale Öffnung 38b außerhalb des Zylinders 35 steht, Wenn sich der Kolben 34 an seinem inneren Totpunkt befindet (Stellung von Fig.3). In dieser Stellung des Kolbens 34 wird dann das Öl unmittelbar zu dem Ende des Zylinders 35 gefördert, was den Fortfall der Ringnut 42b und der radialen Öffnung 44b gestattet, welche bei der in Fig.1 und 2 dargestellten Ausführungsform in der Innenwand des Zylinders 35 ausgebildet waren.

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Es wurden Messungen an einer derartigen an einem Motorverdichter von 200 Watt angebrachten Vorrichtung vorgenommen. Die Bohrung der Kammer 36 "betrug 8 mm, die Masse hatte einen Hub von 10 mm, der Ansaugdruck in den Räumen 36a, 36b war 100 g/cm und der Förderdruck 800 g/cm . Das Spiel zwischen der Masse 37 und den Wänden der Kammer 36 betrug einige Hundertstel Millimeter, was keinerlei besondere Sorgfalt bei der Bearbeitung erfordert. Unter diesen Bedingungen wurde eine Ölförderung von 30 Liter/Stunde erhalten.

Bei einer derartigen Maschine kann natürlich das Strömungs- ä mittel auch durch ein gasförmiges Mittel gebildet werden, wobei dann die Maschine als Pumpe für dieses Mittel arbeitet.

Patentansprüche

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BAD ORIGINAL

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Fördern eines Strömungsmitteln, insbesondere eines Kühl- oder Schmiermittels, in einer Maschine mit einem eine geradlinige Hin- und Herbewegung in einem Zylinder ausführenden Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zylinder (35) wenigstens eine Einlaßöffnung (41) und wenigstens eine Auslaßöffnung (42a, 42b) für das zu fördernde Strömungsmittel münden, daß in dem Kolben (34) eine zylindrische Kammer (36) gebildet ist, deren Achse im wesentlichen parallel zu der Bewegungsrichtung des Kolbens (34) ist, daß in der Kammer (36) eine Masse (37) derart dicht gleitbar gelagert ist, daß sie in der Kammer (36) wenigstens einen veränderlichen Raum (36a, 36b) abgegrenzt, und daß in jeden veränderlichen Raum (36a, 36b) wenigstens ein durch die Wand des Kolbens (34) bis zu dessen Umfangsfläche geführter Kanal (38a, 38b) mündet,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal (38a, 38b) in im Abstand von der entsprechenden Stirnwand (39a, 39b) der Kammer (36) in den veränderlichen Raum (36a, 36b) mündet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (38a, 38b) von der Stirnfläche des Kolbens (34) in einem Abstand liegt, der wenigstens gleich dem Durch-= messer des Kolbens (34) ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel zwischen der Masse (37) und der Seitenwand der Kammer (36) kleiner als 50 nxa ist.

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BAD ORIGINAL

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben zwei Kanäle (38a, 38b) auf weist, von denen jeder in eine von zwei durch die Masse (37) in der Kammer (36) abgegrenzte veränderliche Räume (36a, 36b) mündet, und daß der Zylinder (35) zwei Auslaßöffnungen (42a, 42b) aufweist, die symmetrisch in Bezug auf die Einlaßöffnung (41) angeordnet sind und von der Einlaßöffnung (41) in einem Abstand liegen, der gleich dem Abstand zwischen den beiden Kanälen (38a, 38b) ist.

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