CH368995A - Kurbelantrieb, insbesondere für Kolbenpumpen mit sternförmig angeordneten Zylindern - Google Patents

Description

  Kurbelantrieb,     insbesondere    für Kolbenpumpen mit sternförmig angeordneten     Zylindern       Die Erfindung betrifft     einen    Kurbelantrieb, ins  besondere für Kolbenpumpen mit sternförmig ange  ordneten Zylindern.

   Bei diesem ist eine Exzenter  büchse um einen     begrenzten        Verstellbereich    verdreh  bar auf dem Kurbelzapfen .angeordnet und mit ihm  durch ein drehfederndes Organ gekuppelt, so dass bei  wachsendem Drehwiderstand an der     Exzenterbüchse     automatisch eine Verdrehung der     Exzenterbüchse    auf  dem     Kurbelzapfen    und eine entsprechende Verminde  rung des     Aktivkurbelradius    eintritt.  



  Ein Kurbelantrieb dieser Gattung mit stufenlos       veränderbarem    Kurbelradius ist z. B. in der schweize  rischen Patentschrift 204332 gezeigt. Mit der     Erfin-          dung    wird eine Weiterentwicklung solcher Antriebe  bezweckt.

   Aus der Praxis, namentlich von Biege  und     Tiefziehpressen,    ergibt sich, dass die     Verstellung     des maximalen Enddruckes der     Flüssigkeitspumpen     zu solchen Maschinen     allein    nicht genügt, um die  Arbeit rationell     zu    gestalten.

       Vielmehr    ist     eine    ge  wisse Anpassungsmöglichkeit der     Fördercharakteri-          stik    an das vorgesehene Arbeitsprogramm     erwünscht.     Zum Beispiel bei Matrizen mit Gummi- oder hydrau  lischen Kissen und tiefen Werkstücken oder beim  Fliesspressen, wo der Druck in der Regel erst gegen  Ende des Arbeitsvorganges steil ansteigt,     ist    es zur  Beschleunigung der Operation zweckmässig, von       einem    bestimmten Druck an, die  weiche  Haupt  feder auszuschalten.

   Auch das Heisspressen pulver  förmiger Materialien     (Sinterstoffe)    benötigt nach dem       Vorpressen    eine möglichst kurze Fertigoperation.  



  Das gesteckte Ziel wird mit der Erfindung da  durch erreicht, dass das drehfedernde Organ wenig  stens zwei in Serie geschaltete drehfedernde Elemente  aufweist und dass an der Kurbelwelle des Kurbel  antriebes ein Blockieranschlag vorhanden ist, welcher  die Nachgiebigkeit wenigstens eines der     drehfedern-          den    Elemente nach einem bestimmten, von der Stel  lung bei maximalem Aktivradius ausgehenden Ver-         drehwinkel    ausschaltet, so     d'ass    für die restliche     Ver-          drehmöglichkeit    nur die anderen     drehfedernden    Ele  mente nachgeben können.  



       Eine    besonders zweckmässige Ausgestaltung ergibt  sich, wenn als     zweite        Torsionsfeder    ein     Torsions-          stab    gewählt     wird,    der die     Kurbelwelle        in,    Längsrich  tung durchsetzt und am einen Wellenende mit der  ersten Feder verbunden ist, die im allgemeinen eine       Schrauben-    oder     Spiralfeder    sein wird.

   Diese Anord  nung     ermöglicht    nämlich im     Falle    der Anwendung  auf eine     Sternkolbenpumpe,    das mit der Exzenter  büchse versehene     Kurbelwe'llenende    samt dem Pum  penkörper in ein Ölbad zu stecken und .das andere  Wellenende     ins    Freie ragen zu lassen, wodurch eine  gute     Zugänglichkeit    zu den Federn und ihren Einstell  vorrichtungen erreicht wird.  



  Die Zeichnung     stellt        ein.    Ausführungsbeispiel des       Erfindungsgegenstandes    dar:       Fig.    1 zeigt einen     Längsschnitt    durch die     Kurbel-          welle    bei grösstem Kurbelradius,       Fig.2    einen     Schnitt    nach der Linie     11-II    der       Fig.    1,       Fig.    3     einen    Schnitt nach der Linie     III-III,

            Fig.    4     einen    Schnitt nach     Linie        IV-IV,          Fig.    5     einen    Schnitt nach Linie     IV-IV    bei Kur  belradius = 0,       Fig.6        ein        p,Q-Diagramm,        Charakteristik        einer          Ölpresspumpe,    die durch eine     Kurbelwelle    nach der  Erfindung angetrieben     wird.     



  Die Kurbelwelle 1, die in dien Lagern L gehalten  ist, wird von dem     mit    ihr verkeilten     Schneckenrad    2  angetrieben. Sie besitzt     einen        Kurbelzapfen    1' mit  der Exzentrizität E1, auf welchem die Exzenter  Büchse 3 mit der Exzentrizität E2     verdrehbar    ange  ordnet ist. Diese trägt den Zapfen 4 sowie den Innen  ring des Kugellagers 5.

   Auf den äusseren Lagerring  üben die radial zum Drehzentrum     angeordneten    Kol  ben einer nicht     dargestellten        Flüssigkeitspumpe        ihre              mit    P bezeichneten Drücke aus, wie dies     in        Fig.    3  angedeutet ist. Der Zapfen 4     greift        in    einen radialen       Schlitz    6' des Hebels 6.

   Die Nabe des Hebels 6 ist  mit dem einen Ende des     Torsionsstabes    7 verkeilt,  der     verdrehbar        in        einer    zentralen     Bohrung    der Kur  belwelle liegt und diese     durchsetzt.    Anstatt dieser Keil  verbindung könnte auch     eine    solche mittels     Kerbver-          zahnung    verwendet werden. Das andere Ende des  Stabes 7 ist mit dem Flansch 8 verkeilt.

   In diesem ist  der Zapfen 9 zum Einhängen des äusseren Endes der  Bandspiralfeder 10     befestigt.    Das innere Ende 10'  der Feder 10 steckt in der Nabe des Spannflansches  11     (Fig.    2), welcher eine Reihe von radialen     Löchern     11' aufweist.     Eine    Reihe von axialen     Löchern    11"  dient     zur    wahlweisen Aufnahme des Endzapfens  einer Schraube 12, die im Rad 2 befestigt ist. Der       Blockieransch'lagnocken    13 ist in einer Rundnute 2"  des Rades 2     verstell-    und     fixierbar.     



  Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende.  <I>Ruhezustand:</I>  Mittels eines     in    ein Loch der Lochreihe 11' ge  steckten Dornes     wird    durch Verdrehen des Spann  flansches 11 im Sinne der Drehrichtung u der Band  spiralfeder 10 eine gewisse kleine     Vorspannung    ge  geben, welche sich durch den Zapfen 9 und den       Verspannanschlag    2' auf das Rad 2 überträgt. Die  Stellung des Spannflansches 11 gegenüber dem An  triebsrad 2 wird dann mit Schraube 12 gehalten und  gesichert.

   Das     Zentrum    des die Pumpenkolben     betäti-          genden    Kugellagers 5 befindet sich dabei in Stellung  des grössten Kurbelradius (El + E2)     (Fig.    3).  



  <I>Lauf in Richtung des Pfeiles u:</I>  Die Kurbelwelle werde durch das     Schneckenrad    2  im Sinne des Pfeiles u     angetrieben.    Mit dem Anstei  gen der auf die Pumpenkolben ausgeübten Drücke P  verdreht sich nun die     Exzenterbüchse    3 sukzessive  um die Achse des Kurbelzapfens 1', und zwar ent  gegengesetzt der Umlaufrichtung u, das heisst im  Sinne des Pfeiles v. Das     Zentrum    C der Exzenter  büchse 3     durchläuft    dabei relativ zum Kurbelzapfen  1' den Kreisbogen<B>C -D</B>     (Fig.    3), entsprechend dem       Winkel    a     (Fig.    6).

   Dabei werden die beiden     in    Serie       zueinander    arbeitenden     Rückstell'federn    10 und 7  allmählich stärker gespannt. Sobald der Zapfen 9 den  verstellbaren     Blockieranschlag    13 in Stellung A er  reicht, wird die     Bandspiralfeder    10 blockiert. Ein wei  teres Zurückdrehen der     Exzenterbüch.se    3 bis auf  180      (Stellung    B) ist nun nur noch durch die weitere  Verdrehung des     Torsionsstabes    7     allein,    und zwar  um den     Winkel        ss    möglich (siehe auch     Fig.    4 und 5).  



  In     Fig.    6 ist dieser Vorgang im     Druck-Mengen-          diagramm        p,Q        einer    mit einem Kurbelantrieb nach       der        Erfindung    versehenen     Presspumpe    dargestellt,  wobei Q das     Fördervolumen    in     0/a    des Höchstwertes,  p den     Flüssigkeitsdruck    im     Druckraum    der Pumpe  und a,     ss    die     Verdrehwinkel    bedeuten.

   Das Kurven  stück<I>a</I> entspricht der resultierenden     Charakteristik   <I>k'</I>  der beiden     Federn.    Diese lässt sich nach der Formel  <I>k' =</I>     k1   <I>+</I>     k2        berechnen,    wobei     k1    die Charakteristik         (Einfederung,'Kraft)    der Spiralfeder,     k.    diejenige der       Drehstabfeder    bedeuten.     Beim    Punkt W     beginnt    das       Kurvenstück    c, welches der Federcharakteristik     k2     des     Torsionsstabes    7 allein entspricht.

   Das     Kurven-          stück    b stellt die gedachte Fortsetzung der resultie  renden Charakteristik, das heisst des Kurvenstückes  a dar.  



  Da alle     Verstellvorrichtungen    ausserhalb dem Be  reich der in der Höhe des Kurbelzapfens liegenden       Ste.rnkolbenpumpe    angeordnet sind, können sie leicht  überwacht und nachgestellt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Kurbelantrieb, insbesondere für Kolbenpumpen mit sternförmig angeordneten Zylindern, bei welchem eine Exzenterbüchse um einen begrenzten Verstell bereich verdrehbar auf dem Kurbelzapfen angeordnet und mit ihm durch ein drehfederndes Organ ge kuppelt ist, so dass bei wachsendem Drehwiderstand an der Exzenterbüchse automatisch eine Verdrehung der Exzenterbüchse auf dem Kurbelzapfen und eine entsprechende Verminderung des Aktivkurbelradius eintritt, dadurch gekennzeichnet, dass das dreh federnde Organ wenigstens zwei in Serie geschaltete drehfedernde Elemente (7, 10) aufweist und dass an der Kurbelwelle (1)

   des Kurbelantriebes ein Blockieranschlag (13) vorhanden ist, welcher die Nachgiebigkeit wenigstens eines der drehfedernden Elemente (10) nach einem bestimmten, von der Stellung bei maximalem Aktivradius (El + E") aus gehenden Verdrehwinkel (a) ausschaltet, so dass für die restliche Verdrehmöglichkeit (ss) nur die anderen drehfedernden Elemente nachgeben können. UNTERANSPRüCHE 1.

   Kurbelantrieb nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eines der drehfedernden Ele mente eine Drehstabfeder (7) ist. 2. Kurbelantrieb nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreh stabfeder (7) die Kurbelwelle (1) in Längsrichtung durchsetzt und am einen Ende drehfest mit der Exzenterbüchse (3), am andern Ende durch eine Spiralfeder (10) mit der Kurbelwelle (1) verdrehbar verbunden ist. 3.

   Kurbelantrieb nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das blockierbare Federelement (10) durch einen am Kurbelzapfen (1) angeordneten Verspannanschlag (2') vorgespannt werden kann. 4. Kurbelantrieb nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, d'ass die Anschläge (13 bzw. 2') am spiralfederseitigen Ende des Kurbelantriebes angeordnet sind. 5. Kurbelantrieb nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (13 bzw. 2') innerhalb bestimmter Drehwinkel verstellbar auf der Kurbelwelle (1) ange ordnet sind.