DE1009487B

DE1009487B - Hochdruckkolbenpumpe mit Exzenterantrieb

Info

Publication number: DE1009487B
Application number: DEST10319A
Authority: DE
Inventors: Theodor Wiegand
Original assignee: STAIGER APP GmbH
Current assignee: STAIGER APP GmbH
Priority date: 1955-09-10
Filing date: 1955-09-10
Publication date: 1957-05-29

Description

Hochdruckkolbenpumpe mit Exzenterantrieb Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe insbesondere für Flüssigkeiten, mit der hohe Drücke bei verhältnismäßig kleinen Fördermengen erzeugt werden sollen.
Es ist bekannt, die Förderkolben derartiger Hochdruckpumpen mittels Kurbelwelle und Pleuel zu betätigen. Diese Art Antrieb ist jedoch bei kleinen Kolben, wie sie zur Erzeugung sehr hoher Drücke vorzugsweise verwendet werden, ungeeignet, da die bei Kurbeltrieben notwendigen Kolbenbolzen nicht mehr gemäß den auftretenden Kolbenkräften bemessen werden können. Auch treten beim Kurbeltrieb, der im übrigen hohe Genauigkeit in der Fertigung erfordert, ungünstige mehr oder weniger hohe Seitenkräfte auf, die erhöhte Reibung und damit höheren Verschleiß und verringerten Wirkungsgrad zur Folge haben.
Man ging daher bei Hochdruckpumpen vielfach dazu über, die Kolben mittels Exzenter, Nocken od. dgl. zu betätigen, die mittelbar oder unmittelbar auf den Förderkolben einwirken, wobei der Rück-bzw. Saughub des Kolbens mittels einer Feder od. dgl. erfolgt, die jeweils beim Druckhub gespannt wird. Diese Feder bringt jedoch einen gewissen Unsicherheitsfaktor in den Betrieb derartiger Pumpen.
Es ist auch bereits eine Niederdruckpumpe bekannt, die diese Mängel vermeidet und bei der die Kolbenstangen -zweier einander axial gegenüberliegender Pumpenkolben durch ein Zwischenstück miteinander starr verbunden sind, das in Form einer geschlossenen Lunette ausgebildet ist und von einem Exzenter über ein Kugellager angetrieben wird. Dabei haben weder die Lunette noch die Kolbenstangen eine Führung. Diese Ausbildung des Zwischenstückes ist kompliziert und erfordert viel Platz und besonders viel Material. Die mangelnde Führung und die Verwendung von Kugellagern machen den Bau solcher Pumpen mit mehreren parallelen Kolbenpaaren praktisch unmöglich, da unter anderem die inneren Kugellager erst über die Sitze der äußeren Kugellager hinweggepreßt werden müßten.
Gemäß der Erfindung wird eine Hochdruckkolbenpumpe mit Exzenterantrieb paarweise mittels eines Zwischenstückes miteinander verbundener, gleichachsig einander gegenüberliegender Pumpenkolben geschaffen, die sich durch eine sehr einfache, platz- und materialsparende Konstruktion auszeichnet, wobei das wesentliche Merkmal darin liegt, daß als Zwischenstück des Kolbenpaares ein an sich bekannter offener U-Bügel vorgesehen ist, der ein auf dem zugeordneten Exzenter sitzendes Nadellager umfaßt, wobei der Exzenter durch eine äußere Umfangsnut zur Aufnahme der Nadeln als Innenring des Lagers ausgebildet ist, während der Außenring des Lagers den Querschnitt einer nach außen offenen U-Rinne besitzt, in welcher der U-Bügel senkrecht zur Achse der Exzenterwelle geführt ist.
Neben den erwähnten allgemeinen Vorteilen ermÖglicht die erfindungsgemäße Bauweise außerdem die Anordnung mehrerer Exzenter und Kolbentriebe hintereinander auf einer Welle, und sie erfordert wenig Teile. insbesondere sind beispielsweise keine besonderen Führungsstifte oder andere Führungsglieder für den U-Bügel wie bei anderen Konstruktionen notwendig.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Fig. 1 zeigt die Pumpe im Querschnitt in der Ebene A-A der Fig. 2; Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Pumpe.
Die in einem prismatischen Pumpenkörper 1c, 1d mit den beiden Wandteilen 1° und 1b eingebaute Hochdruckpumpe umfaßt eine in Wälzlagern 11 gelagerte Exzenterwelle 2 mit einem oder mehreren hintereinander angeordneten Exzentern 3, zwei oder mehrere je paarweise mittels eines bügelartigen Zwischenstückes 4 starr miteinander verbundene Kolben 5, die in entsprechenden im Gehäuse 1 eingelassenen Bohrungen 6 gleiten, sowie geeignete Ein-und Auslaß- bzw. Saug- und Druckventile 7 und 8, die in an sich bekannter Art beispielsweise als Kugelventile ausgebildet sind. Auf der Mantelfläche des Exzenters 3 ist ein Wälzlager, vorzugsweise ein Nadellager 9 angeordnet, dessen innerer Laufring durch eine äußere Umfangsnut des Exzenters gebildet wird und dessen äußerer Laufring 10 den Querschnitt einer nach außen offenen U-Rinne aufweist, in welcher der U-Bügel 4 senkrecht zur Achse der Exzenterwelle 2 geführt wird. Der Mittelpunkt des Offnungsbogens ist entsprechend der Exzentrizität des Exzenters 3 um einen gewissen Betrag von der Kolbenachse nach oben versetzt, so daß sich der Laufring 10 beim Drehen des Exzenters in der Öffnung 12 nach oben und unten verschieben kann.
Die Zufuhr des zu pumpenden Mediums erfolgt über einen Anschluß 13, der in Verbindung steht mit einem längs im oberen Teil 1c des Pumpenkörpers verlaufenden Verteilerkanal 14, von dem nach beiden Seiten Kanäle 15 zu den in den Wandteilen la und 1b des Pumpenkörpers untergebrachten Saugventilen 7 führen, die ihrerseits wiederum über je einen Querkanal 16 mit den Kolbenbohrungen 6 verbunden sind. Am unteren Ende dieser Ouerkanäle 16 sitzen die Druckventile 8, von denen weitere Verbindungskanäle 17 zur Sammeldruckleitung 18 führen, die sich im unteren Teil 1d des Pumpenkörpers befindet und in einen nicht dargestellten Anschlußnippel od. dgl. mündet.
Die Pumpe kann je nach verlangter Förderleistung mit nur einem oder auch mit mehreren Kolbenpaaren ausgerüstet werden. Im letzteren Fall besitzt die Welle 2 mehrere neberneinande@rliegende Exzenter, wobei. diese zwecks Erreichung eines möglichst vollkommenen Kräft#eausglei,ch-s. im Drehsinn gegeneinandeir versetzt angeordnet sind.
Die erfindungsgemäße Pumpe ist, falls eine geeignete Einrichtung zum Steuern der Ventile vorgesehen wird, auch als hydraulischer Motor verwendbar. In diesem Fall wird die Exzenterwelle zweckmäßigerweise gleich so angeordnet, daß die Längsachse des bzw. der Kolbenpaare in einem gewissen Abstand ober- oder unterhalb der quer dazu verlaufenden Drehachse des bzw. der Exzenter liegt. Auf diese Weise werden ungünstige Totpunktlagen vermieden.

Claims

PATENT ANS PR f (NIE: 1. Hochdruckkolbenpumpe mit Exzenterantrieb paarweise mittels eines Zwischenstückes miteinander verbundener, gleichachsig einander gegenüberliegender Pumpenkolben, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenstück (4) ein an sich bekannter offener U-Bügel vorgesehen ist, der ein auf dem zugeordneten Exzenter (3) sitzendes Nadellager (9) umfaßt, wobei der Exzenter (3) durch eine äußere Umfangsnut zur Aufnahme der Nadeln als Innenring des Lagers ausgebildet ist, während der Außenring (10) des Lagers den Querschnitt einer nach außen offenen U-Rinne besitzt, in welcher der U-Bügel (4) senkrecht zur Achse der Exzenterwelle (2) geführt wird.
2. Hochdruckkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise mehrere Kolbenpaare (5) nebeneinander in einem gemeinsamen Gehäuse (1) angeordnet sind und gleichzeitig von mehreren, auf einer gemeinsamen Exzenterwelle (2) sitzenden, vorzugsweise in Drehrichtung gegeneinander versetzt angebrachten Exzentern (3) angetrieben werden.
3. Hochdruckkolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (1) aus einem vorzugsweise prismatischen Pumpenkörper (1a, Id) und zwei Wandplatten (1a, 1b) zusammengesetzt ist, wobei die beiden seitlichen Wandplatten (1a, 1b) je ein Saug-und Druckventil (7 bzw. 8) sowie die Kolbenbohrungen (6) in sich aufnehmen, während der obere (1a) und der untere Teil (1d) des Pumpenkörpers (Ia, 1d) die Zufuhr ungs- und Verteilerkanäle (14-,15) bzw. die Sammeldruckleitungen (17 und 18) enthalten.
4. Hochdruckkolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß, insbesondere bei Verwendung der Pumpe als Motor, die Exzenterwelle (2) derart im Gehäuse (1) angeordnet ist, daß deren Drehachse in einem gewissen Abstand ober- oder unterhalb der gemeinsamen Kolbenlängsachse verläuft. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 608 033; französische Patentschrift N r. 653 494; britische Patentschrift N r. 601325.