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Kolbenpumpe für hydraulische Anlagen Die Erfindung bezieht sich auf
Kolbenpumpen für hydraulische Anlagen. Derartige Anlagen bestehen im allgemeinen
aus einer Pumpe, einem Steuergerät und einem Arbeitszylinder sowie Rohrleitungen
und Behältern. Die Pumpe hat die Aufgabe, die zum Betrieb des Arbeitszylinders notwendige
Druckflüssigkeit zu liefern, während das Steuergerät die Zufuhr derselben zum Arbeitszylinder
während des Krafthubes überwacht und während des Rückganges das Abströmen der Druckflüssigkeit
aus dem Arbeitszylinder regelt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Pumpe und Steuergerät zu
einer baulichen Einheit zu vereinigen, um hierdurch Platzbedarf, Gewicht und Herstellungskosten
einer hydraulischen Anlage wesentlich zu senken.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung an einer Kolbenpumpe mit Drehkolbenregulierung,
deren Arbeitskolben eine Ausnehmung enthält, die bei einer bestimmten Kolbenstellung
mit einer Rückströrnleitung in Verbindung gebracht werden kann, dadurch gelöst,
daß die Ausnehmung und die Rückströrnleitung eine ununterbrochene Verbindung vorn
Druckraum zum Saugraum der Kolbenpumpe herstellen.
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Von Einspritzpumpen für Brennkraftmaschinen her ist es bekannt, dem
Arbeitskolben eine Ausnehmung zu geben, die in einer bestimmten Kolbenstellung mit
einer zum Druckraum führenden Rückströmleitung verbunden ist. Diese bekannte Ausnehrnung
steht ihrerseits aber nicht mit dem Saugraum in Verbindung, so daß sie nicht in
der Lage ist, die Wirkung des Erfindungsgegenstandes auszuüben.
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In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Kolbenpumpe dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Pumpe; Fig. 2 zeigt
einen Schnitt durch die Pumpe längs der Linie A-B (Fig. 1), aus dem die Anordnung
der Saug- und Rückströmbohrungen ersichtlich ist; .
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Fig. 3 zeigt die Lage von Kolbenausnehrnung und S augbohrungen
im oberen Totpunkt bei voller Fördermenge; Fig. 4 zeigt den unteren Totpunkt bei
voller Fördermenge; Fig. 5 zeigt den oberen Totpunkt bei kleinster Fördermenge;
Fig. 6 zeigt den unteren Totpunkt bei kleinster Fördermenge; Fig.
7 zeigt die Stellung »Nullfördermenge«; Fig. 8 zeigt die Stellung
»Rückströmen aus dem Druckraum«; Fig. 9 zeigt einen Längsschnitt durch die
Pumpe in abgeänderter Form.
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Der Arbeitskolben 1 wird in bekannter Weise durch den Nocken
2 über eine Stößelrolle 3, den Stößel 4 und das Drucklager 5 angehoben.
In Vorsprünge 6 des Arbeitskolbens 1 greift die Regelhülse
7 ein, die von der Regelstange 8 verdreht werden kann. Der Arbeitskolben
1 erfährt somit die gleiche Verdrehung wie die Regelhülse 7. Der Rückhub
des Stößels wird durch die Druckfeder 9 bewirkt. Stößel 4 und Regelhülse
7 sind im Pumpengehäuse 10 gelagert. Ebenfalls im Pumpengehäuse befindet
sich der Arbeitszylinder 11, der die Saugbohrungen 12 und die Rückströrnleitung
17 enthält. Der Arbeitskolben 1 ist mit einer bekannten Ausnehmung
14 von annähernd trapezförmigern Umriß versehen, welche sich in eine Quernut
15 fortsetzt, die ihrerseits in eine - sich in Achsrichtung des Arbeitskolbens
1 erstreckende - weitere Nut 16 ausläuft. Die Nut
16 ist so angeordnet, daß sie mit der Bohrung 13
zur Deckung gebracht
werden kann, wobei die Nut 14 während des gesamten Pumpenhubes mit den Saugbohrungen
12 in Verbindung steht. Die Bohrung 13
setzt sich in eine Bohrung
17 fort, welche mit einer im Druckventilsitz 18 untergebrachten Bohrung
19
Verbindung hat. Die Bohrung 19 führt in den Druckraum 20.
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Mit dem Druckventilsitz 18 arbeitet der Druckventilkegel 21
zusammen, der durch die Feder 22 auf seinen Sitz gedrückt wird. Der Arbeitszylinder
11
wird in üblicher Weise durch den Einschraubstutzen 23 über eine
Dichtung 24 und den Druckventilsitz 18
auf eine Gegenfläche im Gehäuse
10 dichtend festgespannt. Am Oberteil 25 des Einschraubstutzens
23
ist die nicht dargestellte Druckleitung angeschlossen.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Wird
der Nocken 2 in nicht darzustellender Weise in Pfeilrichtung bewegt, so wird der
Arbeitskolben 1 über die Teile 3, 4 und 5 angehoben. Die aus
einer nicht dargestellten Zuleitung in den Raum 26 einströmende Druckflüssigkeit
füllt den Raum 27 über dem Arbeitskolben 1. Sind bei weiterem Hochgang
des Kolbens die Saugbohrungen 12 abgedeckt, so öffnet sich der Druckventilkegel
21 entgegen der Wirkung der Feder 22 und läßt das Druckmittel
durch
die Bohrung 28 in die Druckleitung strömen. Der Fördervorgang findet sein Ende,
wenn. die Nut 14 an ihrer schrägen Steuerkante 29 mit einer der Saugbohrungen
12 in Deckung gerät (Fig. 3). Beim Rück-%värtsbub des Arbeitskolbens
1 geht der Druckventilkegel 21 auf den Druckventilsitz 18. In dem
Raum 27
bildet sich ein Vakuum, in das Druckflüssigkeit aus dem Raum
26 einströlnt, nachdem der Kolben die Sangbohrungen 12 freigelegt hat. Wie
aus Fig. 3
und 4 zu erkennen ist, können die Stellungen der Saugbohrungen
12 und der Nut 14 durch Drehen des Arbeitskolbens 1 so ge%vählt werden, daß
die erwähnte überdeckung der Steuerkante 29 und einer Bohrung b
12
gegen Ende des Förderhubes eintritt. Die Pump e ist damit für volle Förderung eingestellt.
Werden Nut 14 und Saugbohrungen 12 in ihrer Stellung zueinander so verändert, wie
es Fig. 5 und 6 zeigt, so fördert die Pumpe nur auf einem sehr kleinen
Teil des Kolbenhubes. . Wird die Lage von Nut 14 und Steuerbohrung 12 so
gewählt, wie es Fig. 7 zeigt, so findet eine dauernde Überdeckung statt,
so daß die Förderung völlig unterbrochen ist. Die Fördermenge der Pumpe kann demnach
von einem Höchstwert stufenlos auf Null herabgeregelt werden. Wird, wie Fig.
8 zeigt, die Nut 16 mit der Bohrung 13 zur Decl,ung gebracht,
so kann das Druckmittel aus der Druckleitung über die Bohrungen 13, 17, 19,
Nut 15
und 14 in die Saugbohrungen 12 zurückströmen.
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Aus dem vorstehend Gesagten ist zu erkennen, daß durch einfaches Verstellen
der Regelstange ein entsprechend der verschieden großen Förderrnenge der Pumpe wechselnd
schneller Krafthub des an die Pumpe angeschlossenen Arbeitszylinders erreicht werden
kann. In der Stellung nach Fig. 8 kann ein regelbares Rückströmen des Druckmittels
aus dein Arbeitszylinder eingestellt werden. Die beiden genannten Stellungen können
beispielsweise an einer Hubvorrichtung für einen Ackerschlepper zum beliebig schnellen
Anheben des Gerätes und zum beliebig schnellen Ablassen desselben verwendet werden.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt.
Es kann beispielsweise auch statt der Saugbohrungen 12 ein Sau 'gventil eingeschaltet
sein, was den Vorzug hat, daß die Geschwindigkeit in den Saugqnerschnitten niedriger
ist, wodurch das Sau,-vermögen der Pumpe verbessert wird.
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Fi.g. 9 zeigt eine derartige Ausführung. Dem Saugventil
30 wird die Förderflüssigkeit aus dem Saugraum 26 durch die Bohrung
31 zugeführt. Es sitzt im Oberteil des Arbeitszylinders 11 und wird
durch eine Ringfeder 32 auf seinen Sitz gedrückt. Die Pumpe kann neben dem
Saugventil noch mit Bohrungen 12 ausgerüstet sein.