DE1019564B - Hydraulischer Druckwandler - Google Patents

Description

• Hydraulischer Druckwandler Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit hydraulischem Antrieb, bestehend .aus mehreren in einem um eine feste Achse rotierenden Zylinderblock und parallel zu dieser Achse angeordneten Stufenkolben; sie ])--stellt im wesentlichen darin, daß der Rückstoß der Stufenkolben nach dem Arheitshub durch Einleiten von Niederdruckflüssigkeit aus den Zuflußbo rungen der Achse in den Hochdruckzylinder des betreffenden Stufenkolbens erfolgt und die Ringräume in den Bohrungen für deal Niederdruckkolben auf dessen Rückscite durch eine Bohrung mit der Außenluft in Verbindung steht. Auf diese Weise wird der Rückstoß der Stufenkolben ohne zusätzliche Hilfsquellen err--icht, wobei dieses Ergebnis mit einfachen, leicht ausführbaren und betriebssicheren Mitteln erreicht ist, die ohne wesentliche Flüssigkeitsverluste arbeiten. Die auf den Rotor und die Achse wirkenden Drücke sind ausgeglichen, so daß ein ruhiger, verschleißarmer Lauf der Maschine gewärleistet ist. Durch die Kombination des Niederdruckkreises mit dem Hochdruckkreis kann nacheinander ein schneller Vorschub und ein langsamer Vorschub eines Werkstückes erzielt werden. Der neue hydraulische Transformator kann in unmittelbarer Nähe der Arbeitsmaschine angeordnet werden, wodurch große Leitungslängen für denn S,zlcundärlcreis vermieden werden, in denen die Dichtigkeit stets schwer herzustellen ist. Die Durchflußmenge in dem Sekundärkreis kann verändert werden, indem man entweder die Durc!hflußmenge im N iederdruckkreis oder den Kolbenhub verändert. Infolge des Feblens von Pleuelstangen, Gleitführungen, Kurbelwellen u. dgl. ist der neue Druckwandler sehr betriebssicher und erfordert praktisch keine Wartung.
• Es sind bereits hydraulische Druckwandler vorgeschlagen worden, bei welchen die Stufenkolben in einem scheibenartigen Rotor senkrecht zur Achse angeordnet sind, jedooh benötigen diese Ausführungen komplizierte Steuerschieber, zahlreiche Bohrungen in Achse und Rotor sowie für den Rückstoß der Stufenkolben eine besondere Energiequelle.
• In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 den neuen hydraulischen Druckwandler im Längsschnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1. Der neue hydraulische Druckwandler besteht im wesentlichen aus einer feststehenden Achse 1 und einem Rotor 2 mit einer Umfangsverzahnung 3, mittels welcher er um die feste Achse in eine Umdrehung versetzt wird.
• In der festen Achse 1 sind auf der Niederdruckseite j.e zw-,i Längsbohrungen4 für den Zufluß der Niederdruclcflüssi:gkeit und je zwei Längsbohrungen 5 für den Abfluß der Niederdruckflüssigkeit in einen nicht dargestellten Vorratsbehälter angebracht. Die Bohrungen liegen sich jedesm:al diametral gegenüber (Fig.2). Auf der Hochdruckseite ist in der festen Achse 1 die Längsbohrung 6 für die Ableitung d!°r Hochdruckflüssigkeit vorgesehen.
• Die durch die Längsbohrungen 5 zufließende Niederdruckfliissdgkeit, die von einer nicht dargestellten, an sich bekannten Pumpe gefördert wird, kann bei entsprechender Stellung des Rotors durch die radialen Bohrungen 7, die im Umfang der Achse angebrachte Teilringnut 8 und die im Rotor angebrachten radialen Bobrungen 9 in die Niederdruckzylinder 10 vor den Bohrurigen 11 für die Niederdruclcl;olb,en gelangen. Diese Teilringnuten 8, die in die Oberfläche der Achse 1 in Umfangsrichtung eingefräst sind, sind alle gleich .ausgebildet und haben gleiche Funktion wie die im folgenden noch genannten Teilri.ngnuten 13, 17 und 22.
• Gleichzeitig kann aber auch die Niederdruckflüssigkeit von den Bohrungen 5 über die beiden Leitungen 12 der beiden Teilringnuten 13, die in diese mündenden Bobrungen 14 im Rotor in den Hoch, druckzylinder 15 der Stufenkolben gelangen. Auf diese Weise ist erreicht, daß die Niederdruckflüssigkeit im gleichen ?Maße, in welchem sie einen Stufenkolben vorwärts treiht, den Rückstoß des entsprechend_°n, mit einer Phasendifferenz von 180° arbeitenden Stufenkolbens bewirkt.
• Die beim Rückstoß der Stufenkolben verdrängte Betriebsflüssigkeit gelangt über die radialem Bohrungen 16, die Teilringnuten 17 und die Bohrungen 24 in die Abflußbohrung 6 und von hier in den nicht dargestellten Vorratsbehälter.
• Die Stufenkolben, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind sieben vorg°_selien, bestehen au-. dem Niederdruckkolben 18 und dem Hochdruckkolben 19. Die Niederd.ruckkolben 18 bewegen sich in den Bohrungen 11, die durch eine radiale Bohrung 20 ständig mit der Außenluft in Verbindung stehen, so daß Luft eingesaugt und ausgeblasen «-erden kann. Den Bohrungen 11 ist ein Niederdruckzylinder 10 mit kleinerem Durchmesser vorgeschaltet, in welchen die Betriebsflüssigkeit gelangt. Die Hochdrucl;holb@°n 19 dagegen bewegen sich in den Zylindern 15 und erteilen hier der Betriebsflüssigkeit einen höherem Druck, unter dem sie dann über die radialen Bohrungen 21, die Teilringnuten 22 und die radialen Bohrungen 23 in die Längsbohrung 6, die Druckleitung. gelangt.
• Die `'Wirkungsweise der neuen Pumpe ist folgende: Eine an sich bekannte, nicht dargestellte Pumpe liefert Niederdruckflüssigkeit in großer Menge in die beiden Längskanäle 4 der festen Achsel. Von hier gelangt die Niederdruckflüssigkeit bei entsprechender Stellung des Rotors 2 durch die Bohrungen 7 und 9 sowie die Teilringnuten 8 in die Niederdruckzylinder 10 und drückt hier auf den Niederdruckkolben 18, der unter Ausblas,-n der Luft aus der Bohrung 11 durch die Bohrung 20 vorwärts getrieben wird, wobei der Hochdruckkolben 19 der iin Zylinder 15 befindlichen Flüssigkeit einen höheren Druck erteilt, unter dem sie durch die Bobrungen 21 und 23 sowie die Teilringnuten 22 in die Druckleitung 6 gelangt. Gleichzeitig gelangt N.iederdruckflüssi:gkeit aus den Bobrungen 4 über die Leitung 12, die Teilringnut 13 und die L°itung 14 in einen anderen Hochdruckzylinder 15 hinter den Druckkolben 19 des Stufenkolbens, der mit dem vorerwähnten Stufenkolben eine Phasendifferenz von 180° aufweist, und bewirkt so den Rückstoß dieses Kolbens, wobei die sich in der Bohrung 11 und dem Niederdruckzylinder 10 befindende Betriebsflüssigkeit über die Bohrung 16, die Teilringnut 17 und die Bohrung 24 in die Abflußbobrung 5 und von hier in den Vorratsbehälter gelangt. Dieses Spiel wiederholt sich ständig, so daß bei jedem Arbeitsbub Druckflüssigkeit gewonnen wird. deren Druck im Verhältnis der Querschnitte des Hochdruck- und Niederdruckkolbens transformiert ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Hydraulischer Drucl;wand'@ei-, bestehend aus mehreren in einem um eine feste, Längsl)ohrutig °n enthaltende Achse rotierenden Zvlinderb.lock und parallel zu dieser Achse angeordneten Stufenkolhen, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstoß der Stufenkolben (18. 19) nach dein Arbeitshub durch Einlciten von \ iederdruckflüssigkeit aus den Längsbohrungen (4) der Achse (1) in dcii Hochdruclczvli@nder (15) des betreffenden Stufenkolbens (18, 19) erfolgt und die Ringräume (11 a) in der Bohrung (11) für den Ni.ederdruckkolben (18) auf dessen Rücksei tL durch °i;ne Bohrung (20) mit der Außenluft in Verbindung stehen.
2. 2. Hydraulischer Druckwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die \T:ederdruckzvl.inder (10) und die ifocbdrucl;ztlinder (15) je zweier mit einer Phasendifferenz von 180"-' arbeitender Stufenkolben (18, 19) über Bohrungen (7, 9, 12, 14) in der Achse (1) und dein Rotor (2) und über Teilringnuten (8, 1.3) mit den Zuflußbohrungen (4) der Achse (1) bei entsprechender Stellung des Rotors in @"@rl)iiirjung steh^_#i.
3. 3. Hydraulischer Druckwandler nach Anspruch 1 rund 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruckzjlinder (10) beim Rückstoß d°r Stufenkolben (18. 19) ül,°r radiale Bnlirungen (16, 24) in Rotor (2) und Achse (1) und über Teilringnuten (17') mit den Abflußbohrungen (5) in Verbindung stehen. '. Hydraulischer Druckwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die HochdruckzyIinder (15) der Stufenkoll,em (18, 1.9) über radiale Bobrungen (21, 23) und üb°r Teilringnuten (22) beim Drucklit:l) der Hochdruckkoll;en (19) finit der @ochdrucl;läii@sbohrung (6) in Verbindung stehen. Hydraulischer Druckwandler nach Anspruch 1 bis -1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nied°rdruclzzlinder (10) -einen kleineren Durchines'er lial)enals die P,c'.iru?igen (11.) für cl;-derdruckkolben (18). In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift N r. 665310. Entgegengehaltene ältere Rechte: Deutsche Ausl-°geschrift II 13712 I a/59 a ; deutsches Patent Nr. 903 900.