DE1031639B

DE1031639B - Plunger pump

Info

Publication number: DE1031639B
Application number: DEB35019A
Authority: DE
Inventors: Carlos Benjamin Livers
Original assignee: Bendix Aviation Corp
Current assignee: Bendix Aviation Corp
Priority date: 1954-04-02
Filing date: 1955-03-24
Publication date: 1958-06-04

Description

Plungerpumpe Die Erfindung betrifft eine Plungerpumpe für konstanten Druck bei veränderlicher Fördermenge mit einem oder mehreren einfach wirkenden Plungern, deren Saughub durch Federn und deren Druckhub durch einen Antriebsmechanismus für einen veränderten Hub bewirkt wird.Plunger pump The invention relates to a plunger pump for constant Pressure with variable delivery rate with one or more single-acting plungers, their suction stroke by springs and their pressure stroke by a drive mechanism for a changed stroke is effected.

Bei älteren bekannten Pumpenkonstruktionen, bei denen die Plunger, um den Plungerhub zwischen einem maximalen und einem minimalen Wert zu verändern, von Kurbelzapfen einer rotierenden Antriebswelle über ein kontinuierlich verstellbares Gestänge betätigt werden, neigen die Gestängekräfte ständig dazu, die Pumpe auf minimalen Hub, oder aber abwechselnd auf minimalen oder maximalen Hub einzustellen. Wird durch die Pumpenkräfte eine Verstellung in Richtung des minimalen Hubes ausgelöst, und der Ausgangsdruck dazu verwendet, den Pumpenkräften entgegenzuwirken, werden besondere, wegen ihrer Kosten unerwünschte Anlauf-Hilfsvorrichtungen erforderlich, die bei der Einleitung des Pumpenvorganges das Verstellgestänge in die dem vollen Hub entsprechende Stellung bringen. Wechseln dagegen diese Gestängeverstellkräfte in Richtung auf minimalen und maximalen Hub, ist ein doppelt wirkender Hydraulikmotor erforderlich, um das Gestänge in die richtige Lage zu bringen, wobei als Nachteil auch noch zu erwähnen ist, daß das Gestänge infolge der schnell reversierenden Kräfte starke Geräusche erzeugt.In older known pump designs in which the plunger, to change the plunger stroke between a maximum and a minimum value, from the crank pin of a rotating drive shaft via a continuously adjustable one If the linkage is operated, the linkage forces constantly tend to open the pump minimum stroke, or alternately to minimum or maximum stroke. If the pump forces trigger an adjustment in the direction of the minimum stroke, and the outlet pressure can be used to counteract the pump forces special auxiliary start-up devices, which are undesirable because of their costs, are required, when initiating the pumping process, the adjustment rods in the full Bring the stroke to the appropriate position. On the other hand, these linkage adjustment forces change towards minimum and maximum stroke, is a double-acting hydraulic motor required to bring the linkage in the correct position, being a disadvantage It should also be mentioned that the linkage as a result of the rapidly reversing forces generates strong noises.

Es sind weiterhin Plungerpumpen mit veränderlichem Hub bekannt, bei denen die Plunger von einer Schwinge betätigt werden, welche ständig durch eine Feder in hubvergrößernder Richtung beaufschlagt wird, während in hubvermindernder Richtung das sich beim Pumpvorgang ergebende Widerstandsmoment zur Einwirkung kommt. Bei bestimmten Bedingungen der Hubeinstellung, beispielsweise, wenn der Auslaßdruck einen bestimmten Wert übersteigt, werden die auf die Schwinge einwirkenden Kräfte bei jedem Pumpenzyklus reversiert, so daß die Schwingenanordnung geräuschvoll arbeitet, einem Verschleiß ausgesetzt ist und häufig nachgestellt «erden muß.There are also known plunger pumps with variable stroke which the plunger are operated by a rocker, which is constantly by a The spring is acted upon in the direction increasing the stroke, while in the direction reducing the stroke Direction the moment of resistance resulting from the pumping process comes into effect. Under certain conditions of the stroke adjustment, for example when the outlet pressure exceeds a certain value, the forces acting on the rocker reversed with each pump cycle so that the rocker assembly works noisily, is exposed to wear and tear and often has to be readjusted.

Zur Beseitigung der vorerwähnten Nachteile wird vorgeschlagen, bei einer Plungerpumpe der einleitend genannten Art als Antriebsmechanismus für jeden Plunger ein durch Rotation der Antriebswelle in Schwingungen versetztes Pleuel zu verwenden, welches an eine Schwinge angelenkt ist, die den zugehörigen Plunger im Zusammenwirken mit einer Rückholfeder in der Plungerbohrung hin- und herbewegt, wobei die Schwinge verschwenkbar auf einem Hebel einer Hubverstellvorrichtung angeordnet ist, welche verschwenkbar auf der Antriebswelle gelagert und so an ein auf den Pumpenförderdruck entsprechendes, in einer Richtung wirkendes hvdraulisches Regelventil angekoppelt ist, daß es bei Überschreiten eines zuvor festgelegten Pumpenförderdruckes die Schwinge, welche durch die nach außen gerichtete Kraft des Plungers in hubvergrößernder Richtung in eine den Pumpbedingungen entsprechende Stellung einregelt.To eliminate the disadvantages mentioned above, it is proposed at a plunger pump of the type mentioned in the introduction as a drive mechanism for each Plunger to a connecting rod that is set in vibration by rotation of the drive shaft use, which is hinged to a rocker that the associated plunger in Interaction with a return spring moves back and forth in the plunger bore, wherein the rocker is arranged pivotably on a lever of a stroke adjustment device is, which is pivotably mounted on the drive shaft and so on to the pump delivery pressure corresponding hydraulic control valve acting in one direction is coupled is that when a previously set pump delivery pressure is exceeded, the rocker, which by the outward force of the plunger in the stroke-increasing direction adjusts to a position corresponding to the pumping conditions.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der ins einzelne gehenden Beschreibung und den Zeichnungen. Es zeigt Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Dreizylinderpumpe nach der Erfindung, Fi g. 2 einen Querschnitt in der Ebene II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt in der Ebene 111-III der Fig. 1, Fig.4 einen vergrößerten, senkrechten Schnitt durch eine der Plungerpumpen der Fig. 1, Fig. 5 teilweise eine Schnittdarstellung nach der Ebene V-V der Fig. 3, teilweise eine Seitenansicht, Fig. 6, 7. 8, 9, 10. 11 schematische Diagramme, die die Kräfte in dem Gestänge in verschiedenen Lagen während des Ablaufes des Pumporgans darstellen, Fig. 12 eine Teilschnittzeichnung in der gleichen Ebene wie Fig.2; sie stellt eine abgewandelte Konstruktion dar.Further details and features of the invention emerge from the detailed description and drawings. It shows Fig. 1 a vertical Longitudinal section through a three-cylinder pump according to the invention, Fi g. 2 a cross section in the plane II-II of FIG. 1, FIG. 3 shows a cross section in the plane III-III of the Fig. 1, Fig. 4 an enlarged, vertical section through one of the plunger pumps 1, FIG. 5 partially shows a sectional view along the plane V-V of FIG. 3, partially a side view, FIGS. 6, 7, 8, 9, 10, 11 are schematic diagrams, the forces in the linkage in different positions during the course of the pumping element Fig. 12 is a partial sectional drawing in the same plane as Fig. 2; she represents a modified construction.

Die in Fig. 1 dargestellte Dreizylinderpumpe besteht aus einem Gehäuse 20, in das die drei Pumpräume 21, 21, 21 eingearbeitet sind, wobei diese alle in einer einzigen Reihe vertikal angeordnet sind. Das Gehäuse 20, welches durch einen Deckel 27 abgeschlossen ist, enthält gleichfalls einen Steuerzylinder 22 (Fig.3), welcher zusammen mit den Pumpzylindern 21 in dem unteren Teil des Gehäuses angeordnet ist. Der obere Teil des Gehäuses ist erweitert zur Aufnahme einer Antriebswelle 23 und eines Gelenkmechanismus, der die Welle 23 mit drei in den zugehörigen Pumpräumen 21 hin und hergehenden Tauchkolben oder Plungern 24 kuppelt.The three-cylinder pump shown in Fig. 1 consists of a housing 20, in which the three pump chambers 21, 21, 21 are incorporated, these all in a single row are arranged vertically. That Housing 20, which is closed by a cover 27, also contains a control cylinder 22 (Fig.3), which together with the pump cylinders 21 in the lower part of the housing is arranged. The upper part of the housing is expanded to accommodate a drive shaft 23 and a hinge mechanism, which the shaft 23 with three in the associated pump rooms 21 reciprocating plungers or plungers 24 couples.

Die Antriebswelle 23 hat drei um 120° gegeneinander versetzte Kröpfungen, Kurbel- oder Hubzapfen 23 a. Jeder dieser Plunger 24 ist mit einem zugeordneten Kurbelzapfen 23 a über eine antreibende Gelenkverbindung gekuppelt. Jedes dieser Gelenkglieder besitzt, wie in Fig. 2 zu sehen ist, als erstes Teil einen Gelenkteil in Form eines Pleuels 29, eine längliche Schwinge 30 und einen den Hub verändernden Hebel 31. Jeder Plunger 24 besitzt eine Rolle 32, die drehbar um einen Zapfen 33 an dem oberen Ende des Plungers 24 befestigt ist.The drive shaft 23 has three crankings offset from one another by 120 °, Crank pin or crank pin 23 a. Each of these plungers 24 is associated with one Crank pin 23 a coupled via a driving articulated connection. Each of these As can be seen in FIG. 2, joint members have a joint part as the first part in the form of a connecting rod 29, an elongated rocker 30 and a stroke changing Lever 31. Each plunger 24 has a roller 32 which is rotatable about a pin 33 is attached to the upper end of the plunger 24.

Jedes Pleuel 29 ist mit einer halbzylindrischen Lagerfläche versehen, welche an der Unterseite des zugeordneten Kurbelzapfens 23 anliegt, wobei diese Anlage gegen den Kurbelzapfen durch eine Lagerkappe 35 mittels Schrauben 36 an dem Pleuel 29 gesichert ist. Auf die Pleuel 29 werden keine bemerkenswerten, abwärts gerichteten Kräfte ausgeübt, die die Pleuel 29 von den Kurbelzapfen 23 a trennen könnten. Das untere Ende jedes Pleuels 29 ist durch einen Gelenkstift 37 an der Schwinge 30 in der Nähe des rechten Endes dieser Schwinge befestigt, und die Schwinge ist ihrerseits durch einen weiteren Gelenkstift 38 mit ihrem linken Ende an dem den Hub verändernden Hebel 31 angebracht.Each connecting rod 29 is provided with a semi-cylindrical bearing surface which rests on the underside of the associated crank pin 23, this contact being secured against the crank pin by a bearing cap 35 by means of screws 36 on the connecting rod 29. On the connecting rod 29 no noticeable downward forces are exerted which could separate the connecting rod 29 from the crank pin 23 a. The lower end of each connecting rod 29 is attached by a hinge pin 37 to the rocker 30 near the right end of this rocker, and the rocker is in turn attached by a further hinge pin 38 with its left end to the stroke-changing lever 31 .

Wie aus den Fig. 1, 3 und 5 zu ersehen ist, hat der Hebel 31 die Gestalt eines Bügels, der an seinen Außenenden mit Lagerteilen 31a, 31b versehen ist, wobei diese Außenenden drehbar in den Lagerbuchsen 25 bzw. 26 gelagert sind. Der Hebel enthält ferner einen langgestreckten Teil 31 c, welcher sich zwischen de Lagerteilen 31 a und 31 b erstreckt und gegenüber der Antriebswelle 23 abgesetzt ist, so daß er sich auf einem Bogen hin- und herbewegen kann, ohne dabei das Pleuel 29 zu beeinträchtigen. Dieses langgestreckte Teil 31 c weist nach unten ragende hakenförmige Ansätze 31 d auf, welche an den Schwingen 30 mit einem langen Bolzen 38 hefestigt sind. Die durch Rotation der Antriebswelle 23 den Plungern 24 mitgeteilten Hübe werden durch den hin- und hergehenden Hebel 31 verändert, zwischen vollem Hub in der in Fig, 2 dargestellten Stellung, in der die Stifte 37 im wesentlichen neben den Plungerrollen 32 liegen, und einem kleinsten Hub in einer entgegengesetzten Stellung, in der der Gelenkbolzen 38 im wesentlichen neben den Rollen 32 liegt.As can be seen from FIGS. 1, 3 and 5, the lever 31 has the shape a bracket which is provided at its outer ends with bearing parts 31a, 31b, wherein these outer ends are rotatably mounted in the bearing bushes 25 and 26, respectively. The lever also includes an elongated part 31 c, which is between de bearing parts 31 a and 31 b extends and is offset from the drive shaft 23 so that he can move back and forth on an arc without affecting the connecting rod 29. This elongated part 31 c has downwardly projecting hook-shaped lugs 31 d, which are attached to the rockers 30 with a long bolt 38. the by rotation of the drive shaft 23 the plungers 24 communicated strokes are through the reciprocating lever 31 changed, between full stroke in the in Fig. 2 position shown, in which the pins 37 substantially next to the plunger rollers 32 lie, and a smallest stroke in an opposite position in which the The hinge pin 38 lies essentially next to the rollers 32.

Wie Fig.2 zeigt, wird der an der Unterseite des Gehäuses 20 angebrachte Auslaßstutzen 66 mit der Ausströmöffnung 57 von einem Deckel 51 gebildet, der mit Schrauben 52 an einer Scheibe 50, die den unteren Teil der Pumpzylinder 21 abschließt, befestigt ist. Der Auslaßstutzen 66 steht mit allen drei Pumpzylindern 21, 21, 21 über eine Auslaßöffnung in Verbindung, die im Ruhezustand durch ein mit einer Feder 55 belastetes Auslaßventil 54 geschlossen gehalten wird, Eine Öffnung 56 in der Scheibe 50 ermöglicht die Verbindung zwischen Auslaßstutzen 66 und Abströmöffnung 57.As Figure 2 shows, the attached to the underside of the housing 20 is Outlet connection 66 formed with the outflow opening 57 by a cover 51, which with Screws 52 on a washer 50, which closes the lower part of the pump cylinder 21, is attached. The outlet connection 66 is connected to all three pump cylinders 21, 21, 21 via an outlet opening in communication, which in the rest state by a with a spring 55 loaded exhaust valve 54 is kept closed, an opening 56 in the Disk 50 enables the connection between outlet connection 66 and discharge opening 57.

Eine Einströmöffnung 58, die direkt in das Kurbelgehäuse einmündet, ist in der Wand des Gehäuses vorgesehen. Die hier offenbarte Pumpe ist für hydraulische Systeme vorgesehen, in denen die Förderflüssigkeit auch als Schmiermittel für die bewegten Teile dient.An inflow opening 58 which opens directly into the crankcase, is provided in the wall of the housing. The pump disclosed here is for hydraulic Systems provided in which the fluid also acts as a lubricant for the moving parts is used.

Zur Fig. 4 wird bemerkt, daß jeder Pumpenplunger 241 hohl, an seinem unteren Ende offen und an seinem oberen Ende verschlossen ist. Die Einlaßöffnung 60 ist normalerweise durch ein Einlaßventil 61 geschlossen. Dieses Einlaßventi161 schließt die Öffnung 60 dichtend mit einer Feder 62.To Fig. 4 it is noted that each pump plunger 241 is hollow, on its the lower end is open and closed at its upper end. The inlet port 60 is normally closed by an inlet valve 61. This inlet valve 161 closes the opening 60 sealingly with a spring 62.

Die Plungerrollen 32 können durch die an ihnen anliegenden Schwingen 30 nur nach unten bewegt werden und müssen durch andere Kräfte zurückgeführt werden. Diese Kraft liefert eine Druckfedeil 64 (Fig. 4), die innerhalb eines jeden Plungers liegt und zwischen einem Flansch 63a an der Einlaßventilr führung 63 und einem Flansch 80 a am unteren Ende eines Einsatzes 80 zusammengedrückt wird. Der Einsatz 80 ruht auf der Scheibe 50, die den Plungerzylinder nach unten abschließt. Die Feder 64 dient der Lagensicherung von Ventilführung 63 und Einsatz 80. Die Feder 64 ist stark genug, um die zugehörigen Plungerrollen 32 an der Schwinge 30 zu halten, wenn diese sich aufwärts bewegt. Infolge der Feder 64 sind die von den Pleuel 29 auf die Schwingen 30 ausgeübten Kräfte stets abwärts und die auf die Schwingen von den Plungerrollen 32 ausgeübten Kräfte stets aufwärts gerichtet.The plunger rollers 32 can due to the rockers resting on them 30 can only be moved downwards and must be returned by other forces. This force provides a compression spring 64 (Fig. 4) which is within each plunger is and between a flange 63a on the Einlaßventilr guide 63 and a flange 80 a at the lower end of an insert 80 is compressed. The insert 80 is dormant on the disk 50, which closes the plunger cylinder at the bottom. The spring 64 serves to secure the position of valve guide 63 and insert 80. The spring 64 is strong enough to hold the associated plunger rollers 32 on the rocker 30 when this moves upwards. As a result of the spring 64, the connecting rods 29 are on the rockers 30 forces always downwards and those on the rockers from the plunger rollers 32 exerted forces are always directed upwards.

Die Antriebswelle löst durch ihre Rotation Rea4-tionskräfte am Hebel 31 aus, indem sie diesen in die dem vollen Hub entsprechende Lage nach Fig. 2 zu bewegen sucht. Um den Hub zu verringern, muß der Hebel 31 durch eine Kraft entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gedreht werden. Dies wird mit einem Kolben 40 (Fig. 3) erreicht, der in dem Zylinder 22 angeordnet und mit einem Gelenk 41 an einem gekröpften Zapfen 42 auf dem Hebel 31 befestigt ist.The rotation of the drive shaft releases reaction forces on the lever 31 by moving it to the position corresponding to the full stroke according to FIG. 2 move looking. To reduce the stroke, the lever 31 must be opposed by a force turned clockwise. This is achieved with a piston 40 (Fig. 3), which is arranged in the cylinder 22 and with a joint 41 on a cranked pin 42 is attached to the lever 31.

Der Kolben 40 wird ständig durch ein auf den Hebel 31 einwirkendes, durch die Pleuelkräfte ausgelöstes, im Uhrzeigersinne wirkendes Drehmoment nach unten gedrückt oder unten gehalten. Der Kalben 40 kann aber durch Zufuhr einer Druckflüssigkeit zum unteren Teil des Zylinders 22 aufwärts bewegt werden. Diese Druckflüssigkeit wird dem Auslaßstutzen 66 über ein Ventil, welches auf den Druck im Stutzen 66 anspricht, entnommen. Im Gehäuse 20 ist in unmittelbarer Nähe des Zylinders 22 eine Kammer 67 angeordnet, welche an ihrem oberen Ende eine zum Kurbelgehäuse führende Öffnung 68 aufweist und mit der unter Einlaßdruck stehenden Flüssigkeit angefüllt ist. Das untere Ende der Kammer 67 ist durch die Scheibe 50 verschlossen, die nur einen kleinen Durchbruch 69 freiläßt. Im unteren Teil der Kammer 67 befindet sich ein Ventilsitz 70 mit einer beidendig offenen Mittelbohrung 71, die an ihrem unteren Ende mit dem Durchbruch 69 in Verbindung steht, Etwa in der Mitte zwischen den beiden Stirnöffnungen der Bohrung 71 ist .die letztere über eine Querbohrung 72 mit einem Durchlaß 73 des Gehäuses verbunden. Diese Ouerbohrung führt zum unteren Ende des Zylinders 22. In einem höheren Niveau ist die Bohrung 71 über eine Querbohrung 74 mit dem oberen Teil der Kammer 67 verbunden. Die Kanäle 72 und 73 sind gegenüber dem oberen und unteren Teil der Kammer 67 durch Dichtringe 75 abgedichtet.The piston 40 is constantly pressed down or held down by a clockwise torque acting on the lever 31, triggered by the connecting rod forces. The calving 40 can, however, be moved upwards by supplying a pressure fluid to the lower part of the cylinder 22. This pressure fluid is taken from the outlet connector 66 via a valve which responds to the pressure in the connector 66. In the housing 20, in the immediate vicinity of the cylinder 22, a chamber 67 is arranged, which at its upper end has an opening 68 leading to the crankcase and is filled with the liquid under inlet pressure. The lower end of the chamber 67 is closed by the disk 50, which leaves only a small opening 69 free. In the lower part of the chamber 67 there is a valve seat 70 with a central bore 71 which is open at both ends and which is connected at its lower end to the opening 69, approximately in the middle between the two end openings of the bore 71, the latter via a transverse bore 72 connected to a passage 73 of the housing. This outer bore leads to the lower end of the cylinder 22. At a higher level, the bore 71 is connected to the upper part of the chamber 67 via a transverse bore 74. The channels 72 and 73 are sealed off from the upper and lower parts of the chamber 67 by sealing rings 75.

In der Bohrung 71 befindet sich ein hydraulisches Regelventil 76 mit einem mittleren Stollen 76a und einem oberen Stollen 76b. Das obere Ende des Regelventilkörpers ragt aus dem Ventilsitz 70 heraus und wird von einer starken Druckfeder 78, die zwischen dem oberen Teil der Kammer 67 und dem Ventilteller 79 eingespannt ist, nach unten gedrückt. Der Ventilteller 79 liegt am oberen Ende des Ventilteiles 76 an. Wenn der Druck in dem Auslaßstutzen niedrig ist, liegen die Querbohrungen 72 und 74 zwischen den Stollen 76a, 76h, so daß der im Kurbelgehäuse vorhandene Druck auf den Zylinder 22 wirkt. Hierdurch wird infolge der Reaktionskräfte der Pumpe der Hebel in die dem vollen Hub entsprechenden Lage bewegt. Der Hebel bewegt dabei den Kolben 40 in seine unterste Stellung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Wenn der Druck in dem Auslaßstutzen 66 bis auf einen vorbestimmten Wert ansteigt, wirkt dieser Druck auf das untere Ende des Regelventilkörpers 76 und überwindet die Federkraft 78, um den Stollen 76a über das Niveau der Querbohrung 72 anzuheben. Hierdurch gelangt die unter hohem Druck stehende Flüssigkeit von dem Auslaßstutzen 66 zum Zylinder 22 und hebt den Kolben 40 an. Dieser dreht den Hebel entgegen dem Uhrzeigersinn, so daß der Hub und die Förderleistung der Pumpe verringert werden. Wenn die. geforderte Pumpleistung gerade ausreicht, um den Druck im Auslaßstutzen 66 zu halten, gleitet der Stollen 76a langsam abwärts. schließt dabei die Querbohrung 72 und sichert den Kolben 40 in seiner Stellung. Wenn danach eine geringere Pumpenleistung gefordert wird und der Druck ansteigt, wird der Stollen 76a wieder angehoben. um Druckflüssigkeit zum Zylinder 22 zu liefern und den Hebel weiter entgegen dem Uhrzeigersinn zu verdrehen und das Hubvolumen zu verringern. Wird eine größere Menge Druckflüssigkeit abgenommen, so daß der Druck im Auslaßstutzen 66 abfällt. wird der Stollen 76a, unter die Querbohrung 72 absinken, so daß die Flüssigkeit vom Zvlinder 22 abfließen kann. Die Reaktionskräfte der Pleuel können dann den Hebel 31 im Uhrzeigersinne verdrehen und so den Hub der Pumpe vergrößern.A hydraulic control valve 76 is located in the bore 71 a middle lug 76a and an upper lug 76b. The top of the control valve body protrudes from the valve seat 70 and is supported by a strong compression spring 78, which is clamped between the upper part of the chamber 67 and the valve disk 79 is pressed down. The valve disk 79 is at the upper end of the valve part 76 at. When the pressure in the outlet port is low, the transverse bores are located 72 and 74 between the studs 76a, 76h, so that the existing in the crankcase Pressure acts on the cylinder 22. As a result of the reaction forces, the Pump moves the lever to the position corresponding to the full stroke. The lever moves while the piston 40 is in its lowest position, as shown in FIG. When the pressure in the outlet connection 66 rises to a predetermined value, this pressure acts on the lower end of the control valve body 76 and overcomes the spring force 78 to raise the cleat 76a above the level of the transverse bore 72. This causes the liquid under high pressure to pass from the outlet port 66 to cylinder 22 and lifts piston 40. This turns the lever against the Clockwise so that the stroke and the delivery rate of the pump are reduced. If the. The required pump output is just sufficient to maintain the pressure in the outlet connection 66, the cleat 76a slowly slides downward. closes the cross hole 72 and secures the piston 40 in its position. If afterwards a lower pump output is required and the pressure increases, the cleat 76a is raised again. around Deliver pressurized fluid to cylinder 22 and turn the lever further counterclockwise to twist and reduce the stroke volume. Will use a larger amount of hydraulic fluid decreased so that the pressure in the outlet connection 66 drops. the tunnel 76a, Sink under the transverse bore 72 so that the liquid flows off from the cylinder 22 can. The reaction forces of the connecting rod can then move the lever 31 clockwise twist and thus increase the stroke of the pump.

Das Angreifen der Reaktionskräfte zur Erzielung eines kontinuierlichen im Uhrzeigersinne wirkenden Drehmomentees am Hebel 31 sei an Hand der schematischen Darstellungen der Fig. 6 bis 11 erläutert.Attacking the reaction forces to achieve a continuous clockwise torque acting on lever 31 is based on the schematic Illustrations of FIGS. 6 to 11 are explained.

Die Fig. 6 bis 9 zeigen den Hebel in der dem vollen Hub entsprechenden Stellung.6 to 9 show the lever in the corresponding to the full stroke Position.

In Fig. 6 befindet sich der Kurbelzapfen 63a in seiner obersten Stellung, in welcher die Linie, die den Mittelpunkt P des Kurbelzapfens mit dem Mittelpunkt R des Gelenkstiftes 37 verbindet, mit Radien durch den Rotationsmittelpunkt C der antreibenden Welle und den Hebeln 31 zusammenfällt. In dieser Lage übt die durch das Pleuel 29 der Schwinge 30 mitgeteilte Kraft, die durch den Vektor T dargestellt ist, auf die Schwinge 30 keine Kraft aus, die den Hebel 31 in der einen oder anderen Richtung verdrehen könnte. Die Druckfläche 301 der Schwinge 30, welche die Plungerrolle 32 berührt, ist zylindrisch gekrümmt und hat ihren Krümmungsmittelpunkt in der Nähe des Punktes C. und zwar links davon, in der in Fig. 6 dargestellten Stellung des Kurbelzapfens 23a. liegt der Krümmungsmittelpunkt S der Fläche 301 links von dem Punkt C, so daß die Reaktionskraft der Rolle 32 auf die Schwinge, die durch den Vektor h dargestellt ist, bestrebt ist, den Hebel 31 im Uhrzeigersinne um den Punkt C zu verdrehen.In Fig. 6 the crank pin 63a is in its uppermost position, in which the line connecting the center point P of the crank pin with the center point R of the hinge pin 37 coincides with radii through the center of rotation C of the driving shaft and the levers 31. In this position, the force communicated by the connecting rod 29 of the rocker 30, which is represented by the vector T, does not exert any force on the rocker 30 which could twist the lever 31 in one direction or the other. The pressure surface 301 of the rocker 30, which contacts the plunger roller 32, is cylindrically curved and has its center of curvature in the vicinity of the point C. to the left of it, in the position of the crank pin 23a shown in FIG. 6. is the center of curvature S of the surface 301 to the left of the point C, so that the reaction force of the roller 32 on the rocker, which is represented by the vector h, tends to rotate the lever 31 clockwise about the point C.

Fig. 7 zeigt die Antriebswelle um 90° im Uhrzeigersinn gegenüber ihrer Lage nach Fig.6 verdreht. In dieser Lage wirkt der Vektor T nicht radial in bezug auf den :Mittelpunkt C und versucht, die Schwinge 30 und den Hebel 31 im Uhrzeigersinne zu drehen. Der Vektor V ist weiterhin bestrebt, den Hebel im Uhrzeigersinne zu verdrehen, obwohl sein Momentenarm bezüglich des Mittelpunktes C durch die Bewegung des Krümmungsmittelpunktes S der Schwinge nach rechts verkleinert worden ist.Fig. 7 shows the drive shaft 90 ° clockwise with respect to it Rotated position according to Fig. 6. In this position the vector T does not act radially in relation to each other to the: center point C and tries to move the rocker arm 30 and lever 31 clockwise to turn. The vector V continues to strive to twist the lever clockwise, although its moment arm with respect to the center C by the movement of the center of curvature S the swing arm has been reduced to the right.

Fig. 8 zeigt den Kurbelzapfen 23 a in einer tieferen Lage (90° vor der in Fig. 7 gezeigten Stellung). Hier wirkt der Vektor T radial in bezug auf den Mittelpunkt C wie in Fig. 6 und erteilt dem Hebel 31 kein Moment. Der Vektor h übt noch immer ein Drehmoment im Uhrzeigersinn auf den Hebel aus, obwohl es geringer als im Falle der Fig. 6 und 7 ist, weil der Mittelpunkt S näher am Mittelpunkt C liegt.Fig. 8 shows the crank pin 23 a in a lower position (90 ° before the position shown in Fig. 7). Here the vector T acts radially with respect to the Center C as in Fig. 6 and gives the lever 31 no moment. The vector h exercises still a clockwise torque on the lever, although it is lower than in the case of Figs. 6 and 7 because the center S is closer to the center C. lies.

In Fig. 9, in der die Antriebswelle 90° vor der in Fig.8 gezeigten Lage dargestellt ist, bewirken die durch den Vektor T dargestellten Kräfte eine Verdrehung der Schwinge und des Hebels entgegen dem Uhrzeigersinne; diese Tendenz zur Drehung unterdrückt jedoch die durch den Vektor V dargestellte Kraft, welche über einen langen Hebelarm einwirkt.In Fig. 9, in which the drive shaft 90 ° in front of that shown in Fig.8 Position is shown, the forces represented by the vector T cause a Counterclockwise rotation of the rocker arm and lever; this tendency for rotation, however, suppresses the force represented by the vector V which acts via a long lever arm.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß bei allen Stellungen der Antriebswelle die auf die Schwinge 30 ausgeübten Kräfte den Hebel 31 im Uhrzeigersinne zu verdrehen suchen. Dieser Zustand bleibt auch bei in allen Stellungen des Hebels, wie aus Fig. 10 und 11 ersichtlich, welche die auf die Schwingen wirkenden Kräfte für zwei verschiedene Stellungen der Antriebswelle zeigen, wenn sich der Hebel dem kleinsten Hub entsprechend in der entgegen dem Uhrzeigersinn möglichen, extremen Lage befindet.It follows from the foregoing that, in all positions of the drive shaft, the forces exerted on the rocker arm 30 seek to rotate the lever 31 in a clockwise direction. This state also remains in all positions of the lever, as can be seen from FIGS. 10 and 11, which show the forces acting on the rockers for two different positions of the drive shaft when the lever moves counterclockwise according to the smallest stroke. extreme location.

Um den Hebel jederzeit im Uhrzeigersinne in Richtung auf die dem maximalen Hub entsprechende Stellung zu verdrehen, wird die Länge des Pleuels 29 gegenüber der Lage der Gelenkstifte 37 und 38 und der Angriffsfläche 301 so bemessen, daß in allen Stellungen die durch den Vektor V dargestellte Richtung der Reaktionskraft links vom Mittelpunkt C der Antriebswelle und des Hebels zum Angriff kommt.To move the lever clockwise at all times towards the maximum To rotate stroke corresponding position, the length of the connecting rod 29 is opposite the position of the hinge pins 37 and 38 and the contact surface 301 so dimensioned that in all positions the direction of the reaction force represented by the vector V. comes to the left of the center point C of the drive shaft and the lever.

In der vorstehenden Erörterung wurde nicht auf Reibungskräfte eingegangen. Wenn die Antriebswelle, wie dargestellt, rotiert, so ist auch der Reibungswiderstand zwischen dem Kurbelzapfen und dem Pleuel 29 bestrebt, den Hebel im Uhrzeigersinne mitzunehmen. Während des Aufwärtshubes des Plungers unter Einwirkung der Feder 64 (Fig. 4) kann die durch Reibung auf den Hebel wirkende Drehkraft die resultierende Kraft des Vektors T und V übersteigen. Es ist meist erwünscht, die Pumpenwelle in solcher Richtung anzutreiben, daß das auf den Hebel wirkende, durch Reibung verursachte Drehmoment den Hebel in die dem vollen Hube entsprechende Lage zu drehen sucht. Wenn die Pumpe in beiden Richtungen laufen muß, sollten die Bauteile so bemessen werden, daß der geometrische Ort L des Mittelpunktes S weit genug von dem Mittelpunkt C der Welle entfernt ist, um das im Uhrzeigersinne wirkende Moment des Vektors V größer als das entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn wirkende, durch den Reibungswiderstand bei Rotation der Antriebswelle entgegen dem Uhrzeiger hervorgerufene Moment zu machen.Frictional forces were not addressed in the preceding discussion. When the drive shaft rotates, as shown, the frictional resistance between the crank pin and the connecting rod 29 also tends to drive the lever clockwise. During the upward stroke of the plunger under the action of spring 64 (FIG. 4), the rotational force acting on the lever through friction can exceed the resulting force of the vectors T and V. It is usually desirable to drive the pump shaft in such a direction that the torque acting on the lever and caused by friction tries to turn the lever into the position corresponding to the full stroke. If the pump has to run in both directions, the components should be dimensioned so that the geometric location L of the center S is far enough away from the center C of the shaft that the clockwise moment of the vector V is greater than that in the counterclockwise direction acting torque caused by the frictional resistance when the drive shaft rotates counterclockwise.

Bei einer mehrzylindrigen Pumpe, wie sie hier dargestellt ist, ist das gesamte Drehmoment, also das Moment, welches den Hebel 31 im Uhrzeigersinn in Richtung auf die, seinem vollen Hub entsprechenden Lage zu zwingen sucht, die Summe der Momente der den drei verschiedenen Plungern zugeordneten Pleuel, die aber phasenverschoben arbeiten, so daß das gesamte Drehmoment konstanter ist als das durch jedes einzelne Pleuel erzeugte.In the case of a multi-cylinder pump, as shown here, the total torque, i.e. the moment which seeks to force the lever 31 clockwise towards the position corresponding to its full stroke, is the sum of the moments associated with the three different plungers Connecting rods that work out of phase, so that the total torque is more constant than that generated by each individual connecting rod.

Eine erfindungsgemäße Pumpe, bei der finit den durch den Pumpvorgang hervorgerufenen Reaktionskräften die Hubverstellung in Richtung auf vollen Hub beaufschlagt wird, hat folgende Vorteile: 1. sie arbeitet ungewöhnlich ruhig und weich; 2. sie kann durch einen einfachen, einfachwirkenden Kolben automatisch so gesteuert werden, daß sie konstanten Druck liefert; 3. sie stellt sich automatisch auf vollen Hub ein, wenn sie zum ersten Male in Betrieb gesetz wird und kein Druck in dem Auslaßstutzen vorhanden ist. Es ist wünschenswert, die Druckfläche 301 der Schwinge 30 mit zylindrischer Krümmung auszuführen, da hierdurch der Winkel, über den der Kraftvektor V während der Einstellung des Hebels 31 verschwenkt, verringert wird und auf den Hebel ein nahezu konstantes, im Uhrzeigersinne wirkendes Moment ausgeübt wird. Die Fläche der Schwinge könnte jedoch auch gerade ausgeführt sein und würde dennoch in der beschriebenen Art und Weise arbeiten. Ein weiterer Vorteil, der durch Anwendung einer zylindrisch gekrümmten Fläche der Schwinge erzielt werden kann - wobei der Mittelpunkt dieser Krümmung nahe bei der Rotationsachse des Bügels liegt - besteht darin, daß die untere Totpunktstellung des Plungers im wesentlichen in allen Einstellagen des Hebels gleichgemacht werden kann. Dies ist bei Pumpen kompressibler Flüssigkeiten wünschenswert, weil die in den Pumpenzylinder verbleibenden Toträume bei Teilhub ebensö klein wie bei Vollhub sind.A pump according to the invention in which the finite by the pumping process caused reaction forces acted upon the stroke adjustment in the direction of full stroke has the following advantages: 1. It works unusually calmly and smoothly; 2. They can be controlled automatically by a simple, single-acting piston in such a way that that it provides constant pressure; 3. It is automatically set to full stroke on when it is first started and there is no pressure in the outlet port is available. It is desirable to have the pressure surface 301 of the rocker 30 with a cylindrical Execution of curvature, because this is the angle over which the force vector V during the setting of the lever 31 is pivoted, reduced and on the lever almost constant clockwise moment is exerted. The area However, the rocker could also be carried out straight and would still be in the work in the manner described. Another benefit of using a cylindrically curved surface of the rocker can be achieved - the The center of this curvature is close to the axis of rotation of the bracket - exists in that the bottom dead center position of the plunger is essentially in all settings of the lever can be made equal. This is the case with pumps for compressible liquids desirable because the dead spaces remaining in the pump cylinder during partial stroke are just as small as with full stroke.

Dadurch, daß man den Hebel 31 so anbringt, daß er um die gleiche Achse wie die Antriebswelle hin- und herschwingt, kann man eine Vereinfachung in der Konstruktion und eine gedrungenere Bauform der Pumpe erreichen. Es ist jedoch für die beschriebene Arbeitsweise nicht unbedingt nötig, daß die Drehachse des Hebels mit der Achse der Antriebswelle übereinstimmt und die Momentenkräfte, die an dem Hebel im Uhrzeigersinne angreifen, würden größer werden, wenn die Hebelachse von der Mitte der Antriebswelle C aus bezüglich der Fig. 6 nach rechts verlagert würde.By mounting the lever 31 so that it is about the same axis as the drive shaft swings back and forth, one can see a simplification in the construction and achieve a more compact design of the pump. However, it is for that described It is not absolutely necessary that the axis of rotation of the lever coincides with the axis of the Drive shaft matches and the moment forces acting on the lever in a clockwise direction attack would be larger if the lever axis from the center of the drive shaft C would be shifted to the right with respect to FIG. 6.

Es ist nicht wesentlich, daß die Angriffsfläche des Plungers die Form einer Rolle hat, wie es Teil 32 in Fig.2 darstellt und konvex ist. Eine konvexe Angriffsfläche erzeugt einen Linienkontakt mit der Druckfläche 301 der Schwinge 30. Sowohl diese Fläche 301 als auch die Fläche der Rolle müssen sehr hart und dauerhaft sein. Bei der in Fig. 12 dargestellten Konstruktion ist die Rolle 32 durch einen Schuh 82 mit einer Angriffsfläche 820 ersetzt, welche in ihrer Form der Angriffsfläche 301 der Schwinge vollkommen angepaßt ist, so daß es diese mit einer großen Fläche berührt. Es gibt hier also anstatt eines rollenden einen gleitenden Kontakt, doch setzt die große Berührungsfläche die Flächenpressung sehr stark herab, so daß weichere Lagermetalle verwendet werden können. In der Konstruktion gemäß Fig. 12 entspricht die von dem Plunger auf die Angriffsfläche der Schwinge wirkende Kraft jederzeit einem Vektor, der entlang der Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt des Stiftes 33 und dem Krümmungsmittelpunkt der Angriffsfläche 301 verläuft. Auch hier lassen sich die Kräftediagramme der Fig. 6 bis 11 in gleicher Weise anwenden.It is not essential that the surface of the plunger has the shape has a role, as it shows part 32 in Fig.2 and is convex. A convex Attack surface creates a line contact with the pressure surface 301 of the rocker 30. Both this surface 301 and the surface of the roller must be very hard and durable be. In the construction shown in Fig. 12, the roller 32 is by a Shoe 82 is replaced with an attack surface 820, which in its shape is the attack surface 301 of the rocker arm is perfectly adapted, so that it has a large area touched. So instead of a rolling contact, there is a sliding contact here, yes the large contact area reduces the surface pressure very much, so that softer ones Bearing metals can be used. In the construction according to FIG. 12 corresponds the force acting by the plunger on the contact surface of the rocker at any time a vector running along the line connecting the center of the pen 33 and the center of curvature of the attack surface 301 runs. Leave here too the force diagrams of FIGS. 6 to 11 apply in the same way.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Plunger pump for constant pressure with variable Delivery rate with one or more single-acting plungers, whose suction stroke increases Springs and their compression stroke by a drive mechanism for a changeable Stroke is effected, characterized in that the drive mechanism for each Plunger is a connecting rod that is set in vibration by the rotation of the drive shaft (23) (29), which is articulated to a rocker (30), which the associated Plunger (24) in cooperation with a return spring (64) in the plunger bore reciprocated, the rocker (30) pivotable on a lever (31) a Stroke adjustment device is arranged, which can be pivoted on the drive shaft (23) stored and so to a responsive to the pump delivery pressure, in a Direction acting hydraulic controller (40, 76) is coupled that it is exceeded when a predetermined pump delivery pressure, the rocker (30), which by the outward force of the plunger is applied in the stroke-increasing direction is, in the stroke-reducing direction in a position corresponding to the pump conditions regulates.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the rocker (30) extends transversely to the plunger (24) and has a pressure surface (301), which comes into engagement with the plunger (24, 32) and by the action of the lever (31) is displaced by the hydraulic regulator (40, 76), the linkage parts of the drive are dimensioned and arranged so that the moment of the forces on the rocker (30) acts through the plunger and the connecting rod (29), an adjustment causes in the stroke increasing direction.

3. Pump according to claim 2, characterized in that that the pressure surface (301) of the rocker (30) is cylindrically curved and its center of curvature in relation to the axis. the drive shaft (23) is arranged so that the reaction force the plunger (24) strives on this surface, the lever (31) in every position to rotate in a direction increasing the stroke.

4. Pump according to claim 3. characterized in that the radius of curvature of the cylindrical pressure surface (301) is approximately equal to its distance from the axis of the drive shaft (23).

5. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that on the Plunger (24) a roller (32) is mounted, which with the pressure surface (301) of the rocker (30) comes into contact along a line of contact.

6. Pump according to one of the preceding Claims, characterized in that the plunger (24) can be pivoted as an attachment has mounted shoe (82) with a concave pressure surface (820), the curvature of which with the curvature of the pressure surface (301) on the rocker (30) and with this is in contact.

7. Pump according to claim 1, characterized in that the hydraulic regulator (40, 76) has a piston (40 ) which is operatively connected to the drive linkage (29, 31) and moves in the direction of an increased pump stroke by the reaction forces of the pump and a valve (76) urged in one direction by the springs (78) and responsive to the pump outlet pressure for controlling the delivery of pressurized fluid to move the piston in the direction of reduced pump stroke when the pressure drops exceeds a predetermined value. Documents considered: German Patent Specifications No. 911 452, 905 456; French Patent No. 889,921; U.S. Patent Nos. 2,407,343, 2174,898.