-
Antrieb für Kolbenpumpen, insbesondere für Kraftheberpumpen landwirtschaftlich
genutzter Motorfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Antrieb für Kolbenpumpen,
insbesondere Kraftheberpumpen landwirtschaftlich genutzter Motorfahrzeuge, deren
Kolben von einer Exzenterwelle über Pleuel betätigt werden, die im Kolben kupplungsfrei
geführt sind. Die mit dein Erfindungsgegenstand zu lösende Aufgabe wird darin gesehen,
den Antrieb der Pumpenkolben baulich einfacher und verschlußfester zu gestalten.
-
Es ist eine Pumpe bekannt, bei der der Pleuel sowohl antriebsseitig
als auch kolbenseitig kupplungsfrei verbunden ist. Hierzu legt sich die sichelförmig
Öffnung des Pleuels lose gegen den Exzenter der Antriebswelle an. Antriebsseitig
weist der Pleuel eine halbkugelförmige Kuppe auf, die sich jedoch ebenfalls lose
in eine entsprechend ausgebildete Aussparung des Kolbens anlegt. Durch die an beiden
Enden kupplungsfreie Verbindung des Pleuels ergeben sich Nachteile. So eignet sich
dieser Pumpenantrieb grundsätzlich nur für langsam arbeitende Pumpen. Ferner erfordert
die Bearbeitung von Kolben, Pleuel und Exzenter eine genaue Maßhaltigkeit, da der
Pleuel kolbenseitig unmittelbar in der erwähnten Aussparung des Kolbens geführt
ist. Hinzu kommt, daß die Rückdruckkraft der Feder so groß sein muß, daß die Masse
des Kolbens und des Pleuels im Verhältnis zur Drehzahl beschleunigt wird. Die Rückdruckfeder
muß deshalb relativ groß sein, weil eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Pleuel
und Exzenter fehlt. Infolgedessen muß die Rückdruckfeder sowohl die Masse des Kolbens
als auch des Pleuels beschleunigen. Je höher die Drehzahl der Pumpenantriebswelle
ist, desto größer sind die erforderlichen Federkräfte. Mit den Federkräften steigt
proportional auch der Verschleiß an.
-
Bekannt ist außerdem ein exzentrischer Antrieb, bei dein eine kraftschlüssige
Verbindung zwischen dem Antriebsexzenter und dem Pleuel vorgesehen ist. Bei diesem
bekannten Antrieb ist auf dem Exzenter ein Kugellager angeordnet und am Kugellagergehäuse
eine Rolle gelagert, auf der rohrschellenartig der eigentliche Pleuel angreift.
Auch dieser bekannte Antrieb eignet sich nur für langsam laufende Pumpen mit kleinen
Kolbendrücken, weil die Rohrschelle und das Kugellagergehäuse nur kleine Kolbenkräfte
aufzunehmen vermögen. Außerdem kann die erwähnte Rohrschelle nicht von der Seite
her auf ihre Rolle aufgeschoben werden, sondern es muß erst eine Verbindungsschraube
gelöst und die Rohrschelle muß aufgebogen werden, um über die Rolle geschoben werden
zu können. Infolgedessen ist es auch nicht möglich, die Montage des Pleuels direkt
durchzuführen. Im übrigen ist diese bekannte Verbindung des Pleuels mit dem Exzenter
aufwendig, teuer und störanfällig. Bei einem ebenfalls bekannten Kurbelgetriebe
für Preßluftbohrmaschinen ist der Pleuel antriebsseitig gabelförmig ausgebildet
und weist zwei Gabelarme auf, die elastisch zueinander sind. Die Öffnung des Pleuels
ist etwa halbkreisförmig ausgebildet und umschließt den Kurbelzapfen nur auf einer
Bogenlänge von 180°. Die Sicherung des Pleuels auf dem Kurbelzapfen erfolgt mittels
je einer Leiste, die in eine gekrümmte Ringnut der Kurbelwange eingeführt wird.
Die Herstellung einer solchen Pleuelstange ist umständlich und teuer, zum anderen
stellen sich Montageschwierigkeiten ein, da zum Ein- und Ausbauen die Gabelarme
zusammengedrückt werden müssen, damit ihre Führungsleisten in die Nuten der Kurbelwange
eingeführt und zum Ausbauen wieder herausgehoben werden können.
-
Schließlich ist ein Kurbelgetriebe bekannt, bei dem die Pleuelstange
mit Hilfe eines geschlossenen Auges unter Vermittlung eines Kugellagers auf dem
Kurbelzapfen gelagert ist. Eine zweite Pleuelstange dagegen hat ein geöffnetes Auge,
welches auf dem vorerwähnten geschlossenen Auge der Pleuelstange lagert. Um das
zu ermöglichen, muß das geschlossene Auge der Pleuelstange derart angeflächt sein,
daß sich der offene Kopf der Pleuelstange in einer gewissen Stellung der Antriebskurbel
auf den Kopf der Pleuelstange aufschieben läßt. Auch diese Pleuelstangenverbindung
ist herstellungsmäßig unvorteilhaft und teuer. Auch ihre Montage ist umständlich,
da beim Zusammenbau des Kurbelgetriebes die Pleuelstange auf der Kurbelwelle vormontiert
werden muß, und dann erst kann die Kurbelwelle eingebaut und die Pleuelstange mit
dem Kolben verbunden werden. Entsprechend umständlich
ist auch der
Ausbau, da zuerst eine Trennung von Zylinder und Kolben und ein Ausbau der Kurbelwelle
erforderlich ist, bevor sich die Pleuelstange. abziehen läßt.
-
Die erwähnten Mängel werden gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch
behoben, daß der exzenterseitig mit einem teilweise offenen Ring versehene Pleuel
seitlich sowie kraftschlüssig auf den Exzenter aufschiebbar ist, wozu der Ring eine
Öffnung hat, die größer ist als der Durchmesser der Exzenterwelle, jedoch kleiner
als der Durchmesser des Exzenters, während der Pleuel kolbenseitig an einem in eine
Bohrung des Kolbens eingesetzten elastischen Puffer kupplungsfrei anliegt. Auf diese
Weise wird der Antrieb der Pumpe verhältnismäßig einfach, da eine direkte Montage
der Pleuelstange auf der Kurbelwelle bzw. dem Exzenter ohne Seitensicherung möglich
ist. Dadurch werden die vorerwähnten Ein- und Ausbauschwierigkeiten beseitigt. Durch
die Verwendung des elastischen Puffers entfällt eine genaue Bearbeitung der das
freie Ende des Pleuels aufnehmenden Bohrung des Kolbens, denn der elastische Puffer
vermag sich einerseits der Kegelfläche des Pleuels, andererseits der ihn aufnehmenden
Bohrung des Kolbens anzupassen. Durch die kraftschlüssige Verbindung zwischen Pleuel
und Exzenter wird die Klasse des Pleuels vom Exzenter gesteuert, d. h. hin- und
herbewegt, so daß die Feder lediglich den Kolben zu beschleunigen hat und infolgedessen
in kleineren Abmessungen gehalten werden kann. Ferner ergibt die kraftschlüssige
Verbindung des Pleuels einerseits in Verbindung mit dem elastischen Puffer andererseits
einen geräuscharmen Lauf des Kurbeltriebes und verringert den Verschleiß. Im übrigen
läßt sich der Puffer mit einfachen Handgriffen im Bedarfsfalle gegen einen neuen
ersetzen, weil der Ausbau der Pleuelstange relativ einfach ist. Im ganzen gesehen,
ergibt sich durch den Erfindungsgegenstand eine vereinfachte Montage, eine Verbilligung
der Herstellung durch Wegfall der Bearbeitungsgenauigkeit zwischen Pleuelstange
und Kolben und damit eine längere Lebensdauer des Antriebes infolge des geringeren
Verschleißes.
-
Gemäß der Erfindung besteht der Puffer aus ölbeständigem, abriebfestem
Kunststoff und weist eine konkave, das konvexe Ende des Pleuels aufnehmende Aussparung
auf. Zweckmäßig ist der Pleuel zweiteilig ausgebildet, wobei sein bolzenartiger
Teil in eine im ringförmigen Teil vorgesehene Bohrung eingepreßt ist.
-
Einzelheiten der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung
und der Zeichnung ersichtlich, die . ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht.
-
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Kraftheberpumpe mit Antrieb
entlang der Linie I-I- der Fig. 2; Fig. 2 ist die Ansicht auf die Kolbenseite der
Pumpe, und Fig. 3 veranschaulicht einen neuen Pumpenpleuel in einer Stellung während
des Aufsteckens auf seinen Antriebsexzenter.
-
In der Zeichnung bedeutet 1 den Pumpenkörper, der zwei Bohrungen 2
und 3 aufweist, in denen sich die Kolben 4 und 5 hin- und herbewegen. Als
Antrieb der Kolben 4 und 5 dient eine Welle 6, die drehfest
zwei Exzenter 7 und 8 trägt. Auf jedem Exzenter 7 bzw. 8 lagert
ein Pleuel, der, wie Fig.3 zeigt, einen im wesentlichen ringförmigen Teil
9 und einen bolzenförmigen Teil 10 hat. Letzterer ist in eine im ringförmigen
Teil 9 vorgesehene Bohrung 11 hineingepreßt. Der ringförmige Teil
9 des Pleuels 9, 10 ist nicht -vollständig geschlossen, sondern weist
eine Öffnung auf, die größer ist als der Durchmesser der Welle 6, jedoch
kleiner als der Durchmesser des Exzenters 7 bzw. B. Dadurch läßt sich der Pleuel
9, 10 leicht auf seinen Exzenter montieren, indem man mit dem ringförmigen Teil
9 des Pleuels 9, 10 zunächst über die Welle 6 greift, sodann
den Pleuel 9, 10 axial zur Welle 6 bewegt und das ringförmige Ende
9 auf den Exzenter 7 bzw. 8 aufsteckt.
-
Das freie Ende des bolzenförmigen Teiles 10 des Pleuels
9, 10, an dem sich eine halbkugelförmige Verstärkung 12 befindet, lagert
in einer zentrisch im Kolben 4 bzw. 5 vorgesehenen Bohrung 13, auf deren Grund ein
Puffer 14 angeordnet ist, der aus einem elastischen, ölbeständigen und reibungsfesten
Kunststoff hergestellt sein kann. Der Puffer 14 weist eine halbkugelförmige Aussparung
15 auf, in die das halbkugelförmige Ende 12 des Pleuels 9, 10 hineingreift:
Jeder Pumpenkolben ist von einer im Pumpenkörper 1 angeordneten Druckfeder
16 beaufschlagt, die den Rückhub des Kolbens bewirkt.
-
Die Wirkungsweise der Pumpe ist folgendermaßen: Beim Ansaughub bewegt
sich der Kolben 4 bzw. 5 mit Bezug auf Fig. 1 nach links und saugt durch die Leitung
17 sowie durch die Kanäle 18, 19 und 20 Flüssigkeit aus dem Antriebsgehäuse 21 heraus
in den Pumpenraum 22. Im Kanal 19, der als Querkanal ausgebildet ist,
sind die in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellten Saugventile
der Pumpe angeordnet, die als federbelastete Kugelventile ausgebildet sein können.
Beim Druckhub des Kolbens 4 bzw. 5 schließen die Saugventile, und die Flüssigkeit
wird über Druckventile 23 in einen Kanal 24 gepreßt; an den eine Rohrleitung 25
angeschlossen ist, die zurr Verteilerorgan des Krafthebers führt. Unterhalb der
Rohrleitung 25 ist eine weitere Leitung 26 angeordnet, durch welche die Flüssigkeit
vom Verteilerorgan zum Pumpengehäuse 1 zurückgeführt wird, und zwar gelangt die
Flüssigkeit in einen Kanal 27; der mit dem Ansaugkanal 19 in Verbindung steht.
Im Pumpenkörper 1 ist ferner ein achsparallel zu den Pumpen-Bohrungen 2 und
3, verlaufender Kanal 28 vorgesehen; in dem das der Einfachheit halber ebenfalls
nicht dargestellte Überdruckventil der Pumpe angeordnet ist, das bei eventuell in
der Pumpe oder in der Anlagedes Krafthebers auftretendem Überdruck anspricht ünä
Flüssigkeit in das Gehäuse 21 abwandern läßt.
-
Der Pumpenkörper weist einen Flansch 30 auf, der mit Bohrungen
31 versehen ist, durch die Schrauben oder Gewindebolzen hindurchgesteckt werden
können, mittels deren die Pumpe am Gehäuse 21 befestigt werden kann.
-
Die Montage des Pumpenkörpers und seines Antriebes ist einfach. Zunächst
wird der Pleuel 9, 1Ö jedes Pumpenkolbens 4 bzw. 5 in der im ersten Absatz
der Beispielsbeschreibung beschriebenen Weise montiert, sodann der Pumpenkörper
1 zusammen mit der Ansaugleitung 17 und den Pumpenkolben
4 und 5
durch eine in . der Gehäusewand 21 angeordnete Bohrung
32 hindurchgesteckt und über den Flansch 31) mittels Schrauben befestigt. Beim Durchstecken
des Pumpenkörpers 1 durch die Bohrung 32 ist darauf zu achten, daß die bolzenförmigen
Enden der Pleüel 9, 10 von den Bohrungen 12 in den Kolben
4 und 5 raufgenommen werden. Während des Betriebes sind die bolzenförmigen
Enden 10 der Pleuel 9, 10 in den . in den Kolben vorgesehenen Bohrungen
12 allseits. geführt, so daß die Pleuel 9,10 nicht von den Exzentern
7
und 8 darunter gleiten können.
v
Die Erfindung
ist auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel nicht beschränkt.
sondern umfaßt natürlich noch weitere Ausführungsmöglichkeiten. Beispielsweise kann
das freie Ende des Pleuels 9, 10 auch unmittelbar in der Laufbohrung 2 bzw. 3 des
Pumpenkolbens 4 bzw. 5, geführt sein, wobei dann der Pumpenkolben kürzer auszubilden
ist. Ferner kann der Pleuel9, 10 auch aus einem Stück gefertigt sein.