<Desc/Clms Page number 1>
Einrichtung zur Mengenregelung einer Kolbenpumpe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Mengenregelung einer Kolbenpumpe, insbeson- dere einer nockengesteuerten Förderpumpe für Flüssigkeitsgetriebe, bei welcher der in den Arbeitsraum eingreifende Förderkolben mit einem Antriebskolben zusammenarbeitet und der Hub des Förderkolbens durch Auseinanderrücken der beiden Kolben veränderbar ist.
Bei Pumpen dieser Art wurde zur Hubregelung bereits vorgeschlagen, in den Raum zwischen dem An- triebs-und dem Förderkolben mittels einer Zahnradpumpe eine Regelflüssigkeit unter konstantem Druck zu pressen, während durch eine weitere Zahnradpumpe und einer beliebig einstellbaren Drossel an der
Saugseite der Pumpe ein regelbarer Überdruck erzeugt wird. Der Unterschied aus den beiden Überdrücken soll dabei das Mass des Förderkolben-Hubes und somit die Fördermenge bestimmen. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, dass zwei Zahnradpumpen und eine grosse Anzahl von Verbindungsleitungen und Dichtmitteln erforderlich sind, was die Herstellungskosten erheblich erhöht und die Montage sowie War- tung der Pumpe verwickelt gestaltet.
Ferner ist eine Zubringerpumpe bekannt, die einen Antriebskolben und einen Förderkolben besitzt, wobei der Raum zwischen diesen Kolben dem Förderdruck der Pumpe selbst ausgesetzt ist. Hiedurch wird der Förderkolben-Hub vom Förderdruck und somit vom jeweiligen Verbrauch in der Förderleitung abhän- gig gemacht, ein wahlweises Verändern des Förderkolben-Hubes ist hier jedoch nicht möglich.
Der gegenständlichen Erfindung liegt nun die Lösung der technischen Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten ssauarten zu vermeiden und eine Einrichtung zur Hub- bzw. Mengenregelung zu schaffen, die mit geringstem Aufwand von Aufbauelementen und Verstellkräften gestaltet und zu einer wahlweisen Regelung herangezogen werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Raum zwischen dem Antriebs- und dem Förderkolben mit dem Saugraum der Pumpe verbunden ist, in welchem der Unterdruck mittels einer beliebig einstellbaren Drossel veränderbar ist, und dass die zum Raum führenden Verbindungsbohrungen einen geringeren Durchflusswiderstand aufweisen als die Saugbohrung zwischen dem Saugraum und dem Arbeitsraum des Förderkolbens.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Belastungsfeder vorgesehen, die einerseits ortsfest verankert ist und anderseits am Förderkolben angreift und denselben im formschlüssigen Eingriff mit dem Arbeitskolben zu halten sucht.
Ein anderes Merkmal der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Eingriffsstelle zwischen dem Antriebs-und dem Förderkolben eine Einlage aus Kunststoff vorgesehen ist, die den Aufprall des Antriebskolbens auf den Förderkolben während des Förderhubes dämpft.
Ferner ist es gemäss einem andern Erfindungsmerkmal von Vorteil, zur Fernsteuerung der Pumpe die Drossel entfernt in der Saugleitung anzuordnen.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Fig. l zeigt einen Längsschnitt der Pumpe bei Förderhub-Ende. Fig. 2 stellt einen Querschnitt der Pumpe am SaughubEnde dar.
Gemäss Fig. l ist im vorzugsweise zylinderförmigen Pumpengehäuse 1 eine Antriebswelle 2 mit Exzenter-Antriebsnocke 2a unter Zwischenschaltung von Kugellagern 3 und 4 drehbar gelagert. Am Umfang des Pumpengehäuses 1 sind mehrere, z. B. drei Pumpenkörper 5 sternförmig angeordnet und mit dem Pumpengehäuse 1 durch einige nicht dargestellte Schrauben fest verbunden. Jeder Pumpenkörper 5 sitzt dabei
<Desc/Clms Page number 2>
mit seiner Stirnseite in einer Ansenkung la des Pumpengehäuses 1. In jedem Pumpenkörper 5 ist ein Ventilkörper 6 mit T-förmigem Saugventil 6a und T-förmigemDruckventil6b untergebracht. Ferner sitzt im
EMI2.1
benbüchse 7 sind mit Hilfe einer Überwurfmutter 9 im Pumpenkörper 5 festgespannt.
Eine Rückstellfeder 10 ist zwischen der Überwurfmutter 9 und dem Antriebskolben 8 eingeschaltet. Oberhalb des Antriebs- kolbens 8 ist ein abgestufter Förderkolben 11 in der Kolbenbüchse 7 eingesetzt, der mit seiner Ansenkung lla das verjüngte Ende 8a des Antriebskolbens 8 umgreift. In der Ansenkung 11a ist ein aus Kunststoff, z. B. auspolyamid hergestelltes Plättchen llb zur Dämpfung des Aufpralles zwischen den Teilen 8 und 11 eingesetzt. In derKolbenbüchse 7 sitzt ferner ein Sprengring 12, gegen welchen einerseits die Feder 13 vom Saugventil 6a und anderseits eine Belastungsfeder 14 drückt, die schwächer als die Rückstellfeder 10 ist und sich ausserdem an einem Bund des Förderkolbens 11 abstützt.
ImPumpengehäuse 1 ist ein zentraler, die Antriebswelle 2 umgebender Saugraum 1s vorgesehen, der mittels eines an der Antriebswelle aufliegenden Dichtringes 1b nach aussen abgeschlossen ist. Jede Pumpenkörpereinheit 5 weist eine Saugbohrung 5s auf, die über eine entsprechende Bohrung 1s'im Pumpen-. gehäuse 1 mit dem zentralen Saugraum ls in Verbindung steht. Koaxial zum Saugraum ist im Pumpengehäuse noch 0 ein zentraler. Druckraum 1d'in Gestalt einer Gewinde-Sackbohrung vorgesehen. In jedem Pumpenkörper ist ausserdem eineDruckleitung 5d eingearbeitet, die über eine Verbindungsleitung 1d'im Gehäuse 1 mit dem zentralenDruckraum 1d in Verbindung steht.
Im Darstellungsfalle münden somit drei Saugleitungen 1s'in den zentralen Saugraum 1s und drei Druckleitungen 1d'in den zentralen Druck-
EMI2.2
den Sauganschlussnippel und seine Zuleitung mit etwas-grösserem Durchflussquerschnitt als für die Druckleitung bemessen.
Zur Abdichtung des Leitungssystems zwischen jedem Pumpenkörper 5 und dem Pumpengehäuse 1 ist an der Stossstelle der Verbindungsbohrungen 1d'und 5d zwischen den Teilen 1 und 5 ein Dichtungsring 15 aus Kupfer od. dgl. in einer Ansenkung eingelegt, der beim Festspannen des Pumpenkörpers am Pumpengehäuse abdichtend zusammengedrückt wird. Konzentrisch zum Förderkolben ist an der Stirnseite des Pumpenkörpers eine Rille 16 eingedreht, in der ein Gummidichtring 17 sitzt.
In derSaugleitung1s'" ist eine Drossel 18 beliebiger bekannter Art eingesetzt, 0die mittels eines Handhebels 18a auf verschiedene Durchflussquerschnitte einstellbar ist. Die jeweilige Einstellung kann beispielsweise an Hand einer dem Handhebel 18a zugeordneten Skala 19 ablesbar sein. Die von einer nicht dargestellten Zubringerpumpe oder Behälter mit Gefälle unter geringem, konstantem Druck vom Flüssigkeitsbehälter in die Leitung 1s'" gelieferte Flüssigkeitsmenge wird demnach durch die Drossel 18 mengenmässig gesteuert, so dass in den Saugräumen des Pumpengehäuses 1 sowie des Pumpenkörpers 5 ein in bestimmten Grenzen regelbarer Unterdruck herrscht.
Der Raum 21 innerhalb der Kolbenbüchse 7 zwischen dem Antriebskolben 8 und dem Förderkolben 11 ist durch mehrere Bohrungen 8b, c, d innerhalb des Antriebskolbens 8 mit dem zentralen Saugraum 1s innerhalb des Pumpengehäuses 1 in ständiger Verbindung.
Fig. 1 zeigt die Pumpe beim Druckhub-Ende der dargestellten Pumpeneinheit. Wenn nun die Antriebsnocke 2a weitergedreht wird, so bewegt sich der Antriebskolben 8 unter Wirkung seiner Rückstellfeder 10 nach unten. Die Belastungsfeder 14 ist bestrebt, den Förderkolben 11 ebenfalls nach unten zu bewegen und den formschlüssigen Eingriff der Teile 8 und 11 aufrecht zu halten. Die Abwärtsbewegung des dem Antriebskolben nachfolgenden Förderkolbens 11 geht aber nur so weit, bis die sich entspannende Kraft der Belastungsfeder gleich ist dem Unterschied zwischen dem entstandenen Unterdruck innerhalb des Arbeitsraumes 20 und dem eingestellten Unterdruck im Saugraum Is bzw. Raum 21. Dann bleibt der Förderkolben 11 z. B. auf dem halben Wege seines vollen Hubes"stehen", während sich der Antriebskolben 8 allein weiter abwärts bewegt.
Während dieser anfänglichen Abwärtsbewegung des Förderkolbens 11 öffnet sich das Saugventil 6a und sitzt auf der Stirnseite der Kolbenbüchse 7 auf. Durch einige Ausfräsungen 6aa am Umfang des Saugventiles 6a strömt nun die Flüssigkeit aus der Saugbohrung 5s durch den Ventilkörper 6 hindurch in den Arbeitsraum 20 ein.
In der Zwischenzeit hat der Antriebskolben 8 seinen Rücklauf beendet und bewegt sich bereits unter Verdrängung der Flüssigkeit aus dem Räume 21 wieder nach oben. Hiebei kommt er zu einem bestimmten Zeitpunkt erneut in Eingriff mit dem hängengebliebenen Förderkolben 11 und nimmt denselben mit, so dass num der eigentliche wirksame Förderhub am Förderkolben 11 beginnt. Das Saugventil 6a wird geschlossen
<Desc/Clms Page number 3>
und durch seine achsmittig Bohrung strömt die Förderflüssigkeit zum Druckventil 6b und weiter in der Leitung 1d. zur Verbrauchsstelle.
Durch wahlweise Einstellung des Unterdruckes im Saugraum 1s bzw. im Raum 21 zwischen den Teilen 8 und 11 lässt sich in erfindungsgemässer Weise der wirksame Saughub des Förderkolbens 11 bei konstantem Hub des Antriebskolbens 8 in einfacher Weise regeln : herrscht im Saugraum ein geringer Druck, so ist der Saughub des Förderkolbens 11 gleich dem Hub des Antriebskolbens 8 (Maximal-Fördermenge).
Wird dagegen durch die Drossel 18 der Unterdruck erhöht, so wird der Saughub des Förderkolbens entsprechend kleiner gehalten als der Hub des Antriebskolbens 8. Es lässt sich erreichen, dass der Saughub des Förderkolbens 11 nur einen Bruchteil des Hubes vom Antriebskolben 8 ausmacht (Minimal-Fördermenge).
Zur Steuerung, also zum Bewegen des Handhebels 18a sind nur äusserst geringe Verstellkräfte erforderlich. Als Drossel kann man dabei ein beliebiges, handelsübliches Flüssigkeits-Ventil verwenden, das ohne Schwierigkeiten an die Leitungen 1s'wbzw. Isd anschliessbar ist. An Stelle einer Handeinstellung unmittelbar an der Pumpe lässt sich die Drossel 18 auch an einer von der Pumpe entfernt liegenden Stelle der Leitung Is. anordnen und dadurch eine Fernsteuerung in vorteilhafter Weise erzielen.
Abschliessend sei noch erwähnt, dass man die Erfindung nicht allein bei der beschriebenen Pumpenbauart anwenden muss. Der Erfindungsgedanke einer druckgesteuerten Förderhub- bzw. Mengen-Regelung lässt sich auch bei andern, z. B. ohne Ventile arbeitenden Pumpenbauarten in gleich vorteilhafter Weise benutzen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Mengenregelung einer Kolbenpumpe, insbesondere einer nockengesteuerten Förderpumpe für Flüssigkeitsgetriebe, bei welcher der in den Arbeitsraum eingreifende Förderkolben mit einem Antriebskolben zusammenarbeitet und der Hub des Förderkolbens durch Auseinanderrücken der beidenKolben veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (21) zwischen dem Antriebs- (8) und dem Förderkolben (11) mit dem Saugraum (ls) der Pumpe (1) verbunden ist, in welchem der Unterdruck mittels einer beliebig einstellbaren Drossel (18) veränderbar ist, und dass die zum Raum (21) führenden Verbindungsbohrungen (8b, 8c, 8d) einen geringerendurchflusswiderstand aufweisen alsdieSaugbohrung (5s) zwischen dem Saugraum (ls)
und dem Arbeitsraum (20) des Förderkolbens (11).
EMI3.1