Hochdruck-Pumpenaggregat für hydraulische Pressen, insbesondere Kunststoffpressen. Die bisher bekannten Hochdruck-Pumpen aggregate, welche den erforderlichen Flüssig keitsdruck für den Betrieb von hydraulischen Kunststoffpressen erzeugen, arbeiten gewöhn lich mit konstanter Förderleistung. Diese Leistung ist auch während des Polymeri sierens des Kunststoffes zur Aufrechterhal tung des erforderlichen Druckes notwendig. Dadurch ergeben sich verhältnismässig grosse Verluste und infolge der andauernden För derung der Pumpflüssigkeit wird diese er wärmt, so dass deren Viskosität sich ändert, was erhebliche Nachteile beim Betrieb der Pumpe zur Folge hat.
Das Hochdruck-Pumpenaggregat gemäss vorliegender Erfindung ist ausser für hydrau lische Kunststoffpressen auch für solche hydraulische Pressen verwendbar, bei wel chen ein rasches Auffahren des Presskolbens auf das Pressgut gewünscht wird und die Presse nachher längere Zeit unter dem ein gestellten Hochdruck verbleibt, ohne dass irgendwelche grosse Fördermengen an Press- medium nötig sind, sondern nur so viel, damit gerade der Druck dauernd aufrechterhalten wird.
Erfindungsgemäss besitzen die Pum penkolben zur Änderung der Fördermenge eine Steuerkante und sind durch ein Re gulierorgan drehverstellbar, welches in Ab hängigkeit vom erzeugten Druck gesteuert wird, derart, dass bei ansteigendem Druck die Fördermenge kleiner wird. Dadurch kann für den Betrieb von Kunststoffpressen er reicht werden, dass während des Polymeri- sierens nur etwa der Leckverlust der Pump flüssigkeit gefördert werden muss, so dass ein praktisch verlustloses Arbeiten erreicht wer den kann. Ferner kann auch die Temperatur der Flüssigkeit, die z. B. aus Öl besteht, auf einem Minimum gehalten werden.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen standes dargestellt, und zwar zeigen die Fig. 1 und 2 zwei Vertikalschnitte eines Hochdruck-Pumpenaggregates einer Ausfüh rungsform in zwei rechtwinklig zueinander stehenden Ebenen, während Fig. 3 ein an deres Ausführungsbeispiel darstellt.
An einem Gehäuse 1 ist ein elektriseher Antriebsmotor 2 mittels Schrauben 3 be festigt. Auf der Antriebswelle dieses Motors 2 sitzt ein Zahnrad 4, das im Eingriff mit.
einem Zahnrad 5 steht, welches auf eine Kurbelwelle 6 aufgekeilt ist. Diese. Kurbel welle 6 ist mittels zweier Kugellager 7 in einem im Gehäuse 1 befestigten Pumpen körper 8 gelagert. Auf den zwei Kurbel wellenzapfender Kurbelwelle 6 sind mittels Nadellager 9 Rollen 10 gelagert, die mit zwei im Pumpenkörper 8 geführten Füh- ningsbüchsen 11 zusammenwirken.
In jeder dieser Büchsen 11 ist mittels eines Axial- druck-Kugellagers 12 ein Druckteller 13 drehbar gelagert, gegen welchen ein Bund 14 der Kolbenstange 15 des Druckkolbens 16 mittels eines Ringkörpers 17 durch eine Druckfeder 18 angedrückt wird. Diese Fe- der 18 ist anderends gegen einen Zahnkranz 19 abgestützt, der sich seinerseits mittels eines Kugellagers 20 gegen einen die Zylin derbüchse 21 umgebenden Einlasskörper 22 abstützt. Der Zahnkranz 19 besitzt eine Nabe 23 mit Längsschlitzen, in welche An sätze 24 der Kolbenstange 15 eingreifen, der art, dass bei Verdrehung des Zahnkranzes 19 die Kolbenstange 15 und der Kolben 16 mit gedreht werden.
Der Druckkolben 16 weist an seinem obern Endteil schräge Steuerkanten 26 auf, die mit den Einlassöffnungen 27 in den Zylinderbüchsen 21 zusammenwirken. Diesen Einlassöffnungen 27 wird die Druck flüssigkeit, z. B. Drucköl, durch den Kanal 28 im Einlasskörper 22 unter Druck zuge führt, welcher durch eine nicht dargestellte Niederdruckpumpe erzeugt wird.
Über jeder der beiden Zylinderbüchsen 21 ist ein Ventilgehäuse 29 eines Druckventils angeordnet, in welchem sich ein Ventilkörper 30 befindet, der unter der Wirkung einer Druckfeder 31 steht. An das Ventilgehäuse 29 ist eine Druckleitung 32 mittels Gewinde büchsen 33, 34 angeschlossen. Die beiden Ventilgehäuse 29 werden durch einen Quer balken 35 und Schrauben 36 gegen den Ein lasskörper 22 festgehalten.
Die Zahnkränze 19 der beiden Pumpen stehen mit Verzahnungen auf entgegengesetz ten Seiten einer gemeinsamen Regulierstange 37 in Eingriff. Diese Regulierstange 37 besitzt einerends einen Gewindeteil 38, auf welchem zwei Muttern 39 verstellbar an geordnet sind, welche bei der Verschiebung der Regulierstange 37 nach links gegen den Pumpenkörper 8 anschlagen und dadurch die Bewegung der Stange 37 nach links begren zen. Mit der Regulierstange 37 wirkt ein Differental-Steuerkolben 40 zusammen, in dessen Gehäuse 41 eine Zweigleitung 42 ein mündet, die mit der Druckleitung 32 in Ver bindung steht, derart, dass auf den Differen tialkolben 40 der erzeugte Druck einwirkt.
Auf dem andern Ende der Regulierstange 37 ist mittels einer verstellbaren Anschlagmutter 43 ein Ringkörper 44 befestigt, auf welchen eine Druckfeder 45 über einen Zylinder- körper 46 einwirkt, der ferner unter der Wirkung einer innern Hilfsdruckfeder 47 steht. Die Druckfeder 45 stützt sich ander- ends gegen einen Federteller 48 ab, welcher auf dem Gewindeteil einer Regulierschraube 49 angeordnet ist, die in einem Gehäuse 50 drehbar, jedoch unverschiebbar gelagert ist und mittels eines Betätigungso-rganes 51 ge dreht werden kann.
Durch Verdrehen der Re gulierschraube 49 kann der Federteller 48 axial verschoben und dadurch der Gegen- druck der Feder 45 auf die Regulierstange 37 eingestellt werden. Bei Beginn des Pumpens befindet sich die Regulierstange 37 und der Steuerkolben 4.0 in der in. Fig. 1 dargestellten Endlage, in welche diese Teile -durch die Druckfeder 45 gedrückt werden.
Nimmt nun der erzeugte Druck zu, so wird der Differential-Steuer- kolben 40 allmählich nach links bewegt, wo bei er den Druck der Feder 45 überwinden muss. Die Regulierstange 37 verdreht hierbei die Pumpenkolben 16, wodurch infolge ent sprechender Ausbildung der Steuerkanten 26 die geförderte Flüssigkeitsmenge allmählich kleiner wird.
Durch Drehen des Betäti- gungsorganes 51 kann der Druck der Feder 45 und,damit die Grösse der Verstellung der Regulierstange 37 bezw. die geförderte Flüs sigkeitsmenge verstellt werden. Die Verstel lung kann z. B. derart erfolgen, dass beim Betrieb von Kunststoffpressen während des Polymerisierens nur so viel Druckflüssigkeit gefördert wird, als den Leckverlusten ent spricht, was eine erhebliche Kraftersparnis ergibt.
Die Niederdruckpumpe kann durch ein selbsttätiges Ventil bei Erreichen eines bestimmten Druckes abgeschaltet werden, wodurch sich ebenfalls eine Kraftersparnis ergibt.
Die Gegenkraft zum Steuerkolben 40 auf die Regulierstange 37 könnte statt durch die Druckfeder 45 zwecks selbsttätiger Druck verstellung beispielsweise mittels eines Druck behälters erzeugt werden, welcher durch den erzeugten hydraulischen Druck selbst mittels Druckmediums und Luft aufgeladen wird und in welchem der Druck durch ein Regulierventil stufenlos geregelt wird.
In der Fig. 3 ist die Gegendruckvorrich tung mittels der verstellbaren Federn durch Gegendruckkolben 53, Druckzylinder 57, Ver bindungsleitung 56, Druckflasohe 52 mit auf gebautem Manometer 54 und Absperrventil 55 ersetzt.
Die Druckflasche 52 mit Manometer 54 ist mit einer Leitung, welche über das Ventil 55 führt, mit der Sammelleitung 58 der Hoch druckpumpe in Verbindung. Anderseits ist die Flasche 52 in Verbindung mittels der Leitung 56 mit dem Gegendruckzylinder 57, in welchem der Kolben 53 geführt ist. Zum besseren Verständnis ist ein an sich nicht näher erläutertes Steuerventil 59 schematisch eingezeichnet, auf welches die Pumpe arbei tet. Dieses Ventil hat in der Neutralstellung für dass Druckmittel freien Durchgang, das heisst das Öl wird über das Ventil zurück in das Pumpenreservoir gefördert.
Sobald nun der Ventilschieber des Steuerventils 59 ent weder für Pressgang oder Rückzug verseho ben wird, kommt das Druckmedium in die Druckleitung 58 auf Druck, das heisst wenn das Ventil 55 leicht geöffnet wird, kommt das Druckmedium auch in die Flasche 52 und die sich in der Flasche befindende Luft wird durch das Öl zusammenbedrückt, und der Druckkolben 53, welcher durch die Lei tung 56 mit der Flasche 52 verbunden ist, steht in diesem Moment auch unter Druck.
Da das Querschnittsverhältnis vom Gegen druckkolben 53 zu Druckkolben 40 sich wie 2:1 verhält, verschiebt sich die Steuerstange 37 auf die rechte Seite, das heisst die Pumpe arbeitet auf Druck. Wenn nun beim Druck anstieg das Ventil 55 zugemacht wird, steigt der Druck in der Druckleitung 58 bis auf den doppelten Wert desjenigen in der Flasche 52, welcher mittels Manometers 54 kontrol liert werden kann.
Sobald nun der doppelt so grosse Druck im Druckzylinder 41 auf den Druckkolben 40 den doppelten Wert überschreitet, ver schiebt sich der Druckkolben 40 mit Steuer stange 37 und Gegendruckkolben 53 nach links, das heisst die Pumpleistung wird reduziert.
Der Druck in der Druckleitung 58 nimmt also bei einem Querschnittsverhältnis von Gegendruckkolben 53 und Druckkolben 40 von 2:1 immer den doppelten Wert an des jenigen der Steuerflasche 52. Man kann also mittels des Ventils 55 den Druck in der Steuerflasche erhöhen oder reduzieren.