DE1236940B - Device for stepless changing of the stroke of a push piston pump - Google Patents
Device for stepless changing of the stroke of a push piston pumpInfo
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Description
InI. CL:InI. CL:
PMbPMb
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
Nummer:Number:
r,flrWr, f lrW
Au&legetag:Set up & lay day:
1236940 L39168Ic/59a 7. Juni 1961 16. NOr 19671236940 L39168Ic / 59a June 7, 1961 NOr 16, 1967
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mm losen Verändern des Hubes einer Set «ibkolbcnpumpc, insbesondere emer Dosierpumpe.The invention relates to a device mm without changing the stroke of a set "ibkolbcnpumpc, especially emer metering pump.
Es ist fat vielen Fällen erwQoscbt, den Hub ein« Dosierpumpe wShread des Betriebs derselben in AbhingigkeU von bestinmu^Rcgdgrößcn zu verstellen. Wenn, wie beispielsweise bei der Forderung von Schmelzen in größeren Mengeo, KolbensUngprikrSfte von über lQODkg übertragen werden sollen, Ist es niest mehr ohne weiteres möglich, aus des Qblicbcn Regelgrößen Kräfte heizöl ei ten, die beispielsweise zu Verstellung eines zur Übertragung so großer Kräfte geeigneten Kurbeltriebes bei taufender Pumpe ««reichen wurden, abgesehen davon, dafi bei diesen Kräften die Vcrstcllinöglicnkeiten aiieio »ebon ejoea sefcr großen tecbaiscbee Aufwand alt sich bringen würde Weiterhin ist das Fördern gro8er Flüssigkcjtsmengcn mit Kolbenpumpen mit der Beherrschung sehr großer hydraulischer Mossenkriftc dar ze bewegenden Flüssigkeitssäulen vtrbundeo. Mao »trebt dementsprechend einen, weltgebecd sinusfönnigcn Verlauf la der BewcgungscharaktcriBÜk des KoI-bcnhobcs an, um dementsprechend auf die FHbsigkcitssäalcn Ucimtmdjdkhe Beschleunigungen and Verzögerungen auswöbtD. Dieser sinusförmige Verlauf ist jedoch mit verstellbaren naecfcanlscheo Aotriebcn nur mit ftEtwtw MffceiiHftimn ire-hnkrSrn AufIn many cases it is desirable to adjust the stroke of a metering pump's thread of operation depending on the particular size of the pump. If, for example, when large quantities of melts are required, piston testing forces of over 100 kg are to be transmitted, then it is no longer possible to use the controlled variables to produce heating oil forces that can be used, for example, to adjust a crankshaft drive suitable for transmitting such large forces If the pump was running, it would be sufficient, apart from the fact that with these forces the possibilities of operation would require a great deal of technical effort. Accordingly, Mao strives for a world-related sinusoidal curve la of the movement character of the KoI-bcnhobcs, in order to accordingly emphasize accelerations and decelerations on the basis of the requirements. This sinusoidal course is, however, only possible with adjustable naecfcanlscheo drives with ftEtwtw M ffceiiHftimn ire -hnkrSr n wand zu realisieren, wenn sehr bebe Kolbcnslangcnkräfte zu übertragen sind. Ein weiicici $ebx schwerwiegendes Problem bei Dosierpampen hoher Leistung Hegt darin, entsprechende Beschädigungen bei Über* Jöiung zu wrmeideo. Wenu beispiebwebe bei der Förderung vco Schmelzen die Schmelze im Pumpenkre» einfncrt, dann würde sich die gesamte Kolbcn-Hangcakraft, gegebenenfalls von emigea tausend Killogramm, avf den Pumpenantrieb auswirken, was zwanglSuflg zu enuprecnenden Beichidigungen (Ob· ren wurde. Dementsprechend ist es erforderlich, daß beispielsweise Rulschkuppinogcn vorgesehen werden, did jedocb, abgesehen von anderen Nachteilen, sich auf die- Dosiergenauigkeit ungumtlg aaswirken köo-Hen, wenn die Pumpe in der Nibe Quer Leistungsgrenze betrieben wird.wall when very shaky piston-long forces are to be transmitted. A major problem with high-performance metering pens Lies in it, corresponding damage to over * Jöiung to heat video. Wenu example weave at the If the melt is conveyed by melting in the pump circuit, then the entire piston-hangca force would increase, possibly by a thousand Killograms, avf what affect the pump drive Compulsory certifications (whether ren was. Accordingly, it is required that for example Rulschkuppinogcn are provided, did however, apart from other disadvantages, himself The metering accuracy cannot be affected if the pump is operated in the Nibe Quer power limit.
Bekannt ist ein hydrostatischer Antrieb für doppeltwirkende Kühlpumpcn von Tkfbohranlagcn. Dabei wird am Ende eines jeden Hubes des Arbehskolbet» ein Vorstcuerschicbcr umgesteuert, wckbcr »einerseits au! des Hauputeuenchieber einwirkt. Der Arbeitskolben bat daher eine vttüig willkürliche Bewcgungscharaktcristik, die von den Drücken in dem hydraulischen Kolbenmotor und in den Leitungen der Pumpe abhängt. Eine Fcindosicrung nach einerA hydrostatic drive for double-acting cooling pumps from Tkfbohranlagcn is known. At the end of each stroke of the working piston, a pilot valve is reversed, wckbcr »On the one hand ow! of the main engine slider acts. Of the Working piston therefore asked for a completely arbitrary movement characteristic, which was determined by the pressures in the hydraulic piston motor and in the lines of the pump depends. A diagnosis after a Einrichtung zum snifcnloecn Verändern des Hubes einer ^hubkolbenpumpeFacility for snifcnloecn changing the Stroke of a reciprocating piston pump
Anmelder:Applicant:
ij bestimmten vorgegebenen Bcwcgungscharaktcristik kann aaf diese Weise nicbi aosgeführt werden.ij certain predetermined movement characteristics can not be carried out in this way.
Bekannt ist ferner ein hydraulischer Servomotor mit einem Steuerventil, dessen Ventilschiebcr bcwogungEschlüssigmil einem Steuerorgan und dessen Gc-A hydraulic servomotor is also known with a control valve, the valve slide of which is keyed to a control unit and whose control
M böusc bcwcgungjschlässig mit dem Kolben eines Hydraulikmotor* verbunden ist. Als Steuerorgan dient dort ein FGehkraftpendeL das jedoch ebenfalls dem Veelilichieber kein« bestimmte Bcwcgungscharaktcristik vorgeben kann. Dort sou auch derM böusc bcwcgungjschliess with the piston of a Hydraulic motor * is connected. As a control body But there is also a donor for handicraft Can't give the Veelilichieber a definite characteristic of movement. There sou too
«S Vcntilschicbcr lediglich in einem Notinstand auf beiden Seiten des Kolbens des Servomotors des gleichen Druck herstellen end damit den Servomotor stfU-setzcn. SchlieBllch sind auch yerschiedcoartigc Folge«S Vcntilschicbcr only in an emergency on both sides of the piston of the servo motor of the same Apply pressure and stop the servomotor. Finally, there are also different consequences kolbenantricbc bekannt, wie sie beispielsweise beikolbenantricbc known, for example at bydraulischai Kopicreinridirungen zur Anwendungbydraulischai Kopicreinridirungen for application kommen, ohne daß Midi dabei eine bestimmte Bccome without midi a certain Bc weguogscharakterisük vorgegeben wild.weguogscharakterisük given wild.
Druckflüssigkcits-Schubkolbcnmotor angetriebeoc Scnubkolbcnpumpe mit eise« Einrichtung zum stufcnlosen Verändern des Hubes während des Betriebes zu versehen, so daß auch Schmelzen in größeren Mengen mit außergewöhnlicher Dosiergenauigkeit To provide Druckflüssigkcits-Schubkolbcnmotor angetriebeoc Scnubkolbcnpumpe with else "means to stufcnlosen varying the lift during operation, so that melting in large quantities with exceptional dosing gefördert werden können, ohne daß große Mctjseokräftc nachteilig in Erscheinung treten.can be promoted without great physical forces appearing disadvantageously.
Diese Aufgabe wird erflndungsgemiß dadurch gelöst, daß der Steuerschieber des Steuerventils eines die Pumpe antreibenden Druckfllhsigkcits-Schcb-This object is achieved according to the invention in that the control slide of the control valve is a the pump-driving pressure tank
4$ kolbenmotors von einem Elektromotor mit regelbarer Drehzahl über einen Kurbeltrieb mit einstellbarem Hub bin aod her bewegbar 1st, und das folgerichtig auf dem Steuerschieber gleitende Slcocrgebluse mit dem bewegten Teil des Motors ver- 4 $ piston motor by an electric motor with adjustable speed via a crank drive with adjustable stroke can be moved, and the slave valve, which consequently slides on the control slide, connects to the moving part of the motor. bundea Ist.bundea is.
Infolge der großen Kr&ftübersctzaag von mindestens 1: lOOO läßt sich die Verstellung des Pum pennt »not 4As a result of the large force excess of at least 1: 100, the adjustment of the pump can not be 4
hubes trotz der großen Leistungsfähigkeit der Pumpe mit relativ kleinen Steuerkräften durchführen. Der Pumpenkolben folgt genau den vorgegebenen Bewegungen, die nach einer ganz bestimmten Charakteristik derart ausgeführt werden, daß sich in den nachgeschalteten Leistungen nur außerordentlich geringe Massenkräfte ergeben. Hierbei kann die Steuervorrichtung relativ einfach aufgebaut sein, und der Kolbenhub läßt sich recht freizügig wählen. Beispielsweise sind Kolbenhübe von mehr als einem Meter zu erreichen, ohne daß hinsichtlich der Steuerung der Aufwand merklich vergrößert wird.stroke with relatively small control forces despite the high performance of the pump. Of the The pump piston precisely follows the specified movements, which are based on a very specific characteristic are carried out in such a way that the downstream services are only extremely low Mass forces result. Here, the control device be relatively simple, and the piston stroke can be chosen quite freely. For example piston strokes of more than one meter can be achieved without the control of the Effort is noticeably increased.
Der Kurbeltrieb und dessen Anschlußelemente lassen sich ohne Schwierigkeit entsprechend der gewünschten Bewegungscharakteristik ausführen. Bevorzugt wird zum,Erzielen einer weitgehend sinusförmigen Bewegungscharakteristik eine Verbindung des Kurbeltriebes mit dem Steuerschieber durch einen Gleitstein, der einen Freiheitsgrad senkrecht zur abgeleiteten Verstellrichtung hat. Hier kommt es nur auf die genaue Bearbeitung der zusammenwirkenden Flächen an, wenn eine genaue sinusförmige Bewegung abgenommen werden soll.The crank mechanism and its connecting elements can be adjusted without difficulty according to the desired Execute movement characteristics. It is preferred to achieve a largely sinusoidal shape Movement characteristics a connection of the crank mechanism with the control slide by a Sliding block that has a degree of freedom perpendicular to the derived adjustment direction. Here it just comes on the precise machining of the interacting surfaces when there is an accurate sinusoidal movement should be removed.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung dient zur gleitenden Anordnung des Steuergehäuses eine längere Stange. Das Steuergehäuse ist mit der Kolbenstange des Motors fest verbunden.According to a particular embodiment of the invention a longer rod is used for the sliding arrangement of the control housing. The control housing is firmly connected to the piston rod of the motor.
In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Die Figur zeigt schematisch einen Querschnitt des Pumpenantriebes. ,In the drawing, a preferred embodiment of the subject matter of the invention is shown. The figure shows schematically a cross section of the pump drive. ,
Ein Elektromotor 1 treibt eine Schraubenspindelpumpe 2, welche öl aus einem Ölsumpf3 ansaugt. In die Druckleitung der Schraubenspindelpumpe 2 ist ein Sicherheitsventil 4 eingeschaltet, welches bei Überlastung öffnet und die Schraubenspindelpumpe 2 kurzschließt. -An electric motor 1 drives a screw pump 2, which sucks in oil from an oil sump 3. In the pressure line of the screw pump 2, a safety valve 4 is switched on, which at Overload opens and the screw pump 2 short-circuits. -
Der Pumpenantriebsmotor hat ein Steuerventil, welches aus einem Steuergehäuse 5 und aus einem Steuerschieber 6 besteht. Eine Rückdruckfeder 7 drückt den Steuerschieber 6 in die eine Totpunktstellung. Der Motor hat einen Motorzylinder 8 mit einem Motorkolben 9. Die Innenbohrung des Umsteuergehäuses 5 ist einerseits mit der Druckleitung der Schraubenspindelpumpe 2 und andererseits mit den Zylinderräumen-zu beiden Seiten des Motorkolbens 9 verbunden. Weiterhin ist ein Steuerkurbeltrieb 10 vorgesehen, dessen Hub über ein Verstellorgan 11 verstellbar ist. Der Kurbeltrieb 10 wird über ein Drehzahlregelgetriebe 12 von einem kleinen Elektromotor 13, z.B. von 100 Watt Leistung, angetrieben. Das Verstellorgan U kann von Hand, elektrisch, pneumatisch oder mechanisch in bekannter Weise bei laufendem Kurbeltrieb betätigt werden.The pump drive motor has a control valve, which consists of a control housing 5 and a Control slide 6 consists. A back pressure spring 7 presses the control slide 6 into the one dead center position. The engine has an engine cylinder 8 with an engine piston 9. The inner bore of the reversing housing 5 is on the one hand with the pressure line of the screw pump 2 and on the other hand with the cylinder chambers - on both sides of the engine piston 9 connected. Furthermore, a control crank mechanism 10 is provided, the stroke of which is via an adjusting element 11 is adjustable. The crank drive 10 is via a speed control gear 12 of a small Electric motor 13, e.g. driven by 100 watts of power. The adjusting element U can be manually, electrically, pneumatically or mechanically operated in a known manner with the crank mechanism running.
Der Motorzylinder 8 kann starr mit dem Gehäuse der Dosierpumpe 14 verbunden sein. Weiterhin ist die Kolbenstange des Kolbens 9 einerseits mit dem Pumpenkolben 15 der Dosierpumpe 14 und andererseits mit dem Gehäuse 5 des Steuerventils verbunden. Der Steuerkurbeltrieb 10 arbeitet auf den Steuerschieber 6 des Steuerventils beispielsweise mit einer entsprechenden sinusförmigen Bewegungscharakteristik. Wenn keine Rückdruckfeder 7 vorgesehen ist, muß der Kurbeltrieb mit dem Steuerschieber 6 z. B. mittels einer Muffe verbunden werden.The motor cylinder 8 can be rigidly connected to the housing of the metering pump 14. Furthermore is the piston rod of the piston 9 on the one hand with the pump piston 15 of the metering pump 14 and on the other hand connected to the housing 5 of the control valve. The control crank mechanism 10 works on the control slide 6 of the control valve, for example, with a corresponding sinusoidal movement characteristic. If no back pressure spring 7 is provided, the crank mechanism must be connected to the control slide 6 z. B. be connected by means of a sleeve.
Die Wirkungsweise der Hubverstelleinrichtung ist folgende: In der dargestellten Stellung drückt der Steuerkurbeltrieb 10 den Steuerschieber 6 gegen die Kraft der Feder 7 nach rechts. Dadurch steigt der DrUCkP1 in dem links vor der Kolbenfläche F1 liegenden Zylinderraum des Motorzylinders 8, da die Druckleitung der Schraubenspindelpumpe 2 mit diesem Zylinderraum in Verbindung kommt. Der Druck P2 auf der rechts von der Motorkolbenfläche F2 gelegenen Seite sinkt dagegen ab, da dieser Zylinderraum mit dem ölsumpf 3 in Verbindung kommt. Da der Druck P1 größer ist als der Druck P2, wird der Motorkolben 9 nach rechts bewegt. Bei dieser Bewegung nimmt er das Steuergehäuse 5 mit. Dadurch gelangt der Steuerschieber 6 wieder in seine dargestellte Mittelstellung, in welcher die zu beiden Seiten des Motorkolbens liegenden Zylinderräume gleichmäßig von Drucköl beaufschlagt werden. Der Druck P1 ist also wieder gleich groß wie der Druck P2. In ähnlicher Weise wird der Druck P2 größer als der DmCkP1, wenn der Steuerschieber 6 von der Rückdruckfeder 7 nach links bewegt wird, so daß der Motorkolben 9 nach links wandert. Der Motorkolben 9 folgt also jeder Bewegung des Steuerkurbeltriebes 10 bewegungsgetreu, wobei die Kraftübersetzung der Anordnung über 1:1000 liegt.The mode of operation of the stroke adjustment device is as follows: In the position shown, the control crank mechanism 10 pushes the control slide 6 to the right against the force of the spring 7. As a result, the PRESSURE P 1 rises in the cylinder space of the motor cylinder 8 lying on the left in front of the piston surface F 1 , since the pressure line of the screw pump 2 comes into contact with this cylinder space. The pressure P 2 on the right side of the engine piston surface F 2 drops, however, since this cylinder space comes into contact with the oil sump 3. Since the pressure P 1 is greater than the pressure P 2 , the motor piston 9 is moved to the right. During this movement he takes the control housing 5 with him. As a result, the control slide 6 returns to its center position shown, in which the cylinder spaces lying on both sides of the engine piston are evenly acted upon by pressurized oil. The pressure P 1 is therefore again the same as the pressure P 2 . Similarly, the pressure P 2 becomes greater than the DmCkP 1 when the control slide 6 is moved to the left by the return pressure spring 7, so that the motor piston 9 moves to the left. The motor piston 9 thus follows every movement of the control crank drive 10 true to movement, the power transmission of the arrangement being over 1: 1000.
An Stelle des Steuerkurbeltriebes 10 kann ein Exzentertrieb mit beliebiger Bewegungscharakteristik oder eine Schablone vorgesehen werden. Weiterhin kann in den Kurbeltrieb über eine Gelenkverbindung ein in einer entsprechenden Führung gleitender Gleitstein eingeschaltet werden, so daß beispielsweise eine genaue sinusförmige Antriebsbewegung erzielt wird.Instead of the control crank drive 10, an eccentric drive with any movement characteristics can be used or a template can be provided. Furthermore, in the crank mechanism via an articulated connection a sliding block sliding in a corresponding guide can be switched on, so that, for example an accurate sinusoidal drive movement is achieved.
Die Hubverstelleinrichtung gemäß der Erfindung ist nicht auf einen bestimmten Kolbenhub beschränkt. Vorausgesetzt, daß die in die Zuflußleitungen eingesetzten elastischen Schläuche lang genug sind und der Motorzylinder 8 eine entsprechende Länge hat, folgt der Motorkolben 9 über eine beliebige Wegstrecke jeder Verschiebung des Steuerschiebers 6. Wenn der Pumpenkolben 15 in der Dosierpumpe 14 aus irgendwelchen Gründen blockiert wird, dann öffnet sich das Sicherheitsventil 4, so daß die Schraubenspindelpumpe 2 kurzgeschlossen wird.The stroke adjustment device according to the invention is not limited to a specific piston stroke. Provided that the elastic hoses used in the inflow lines are long enough and the engine cylinder 8 has a corresponding length, the engine piston 9 follows over any distance every shift of the control slide 6. When the pump piston 15 in the metering pump 14 is blocked for any reason, then the safety valve 4 opens, so that the Screw pump 2 is short-circuited.
Bei dem Pumpenantrieb ist eine kinematische Umkehrung möglich. So kann beispielsweise auch der Motorzylinder 8 mit dem Pumpenkolben 15 und der Motorkolben 9 mit dem Pumpengehäuse verbunden werden. Da dann der Motorzylinder 8 das bewegliche Teil wird, muß dieser mit dem Steuergehäuse 5 verbunden sein. In diesem Fall können das Steuergehäuse 5 und der Motorzylinder 8 zu einer einzigen Baueinheit zusammengezogen werden. Weiterhin kann auch das Steuergehäuse 5 von dem Steuerkurbeltrieb angetrieben werden, wenn der Steuerschieber 6 mit dem Motorkolben 9 oder mit dem Motorzylinder 8 verbunden wird.A kinematic reversal is possible with the pump drive. So can for example the motor cylinder 8 is connected to the pump piston 15 and the motor piston 9 is connected to the pump housing will. Since the motor cylinder 8 then becomes the moving part, it must be connected to the control housing 5 be connected. In this case, the control housing 5 and the engine cylinder 8 can be pulled together in a single unit. Furthermore, the control housing 5 of the Control crank drive are driven when the control slide 6 with the engine piston 9 or with the engine cylinder 8 is connected.
Bei längeren Kolbenhüben kann es zweckmäßig sein, wenn das Steuergehäuse auf einer längeren Stange gleitend angeordnet wird, damit die Kolbenstange des Motorkolbens 9 gewichtsmäßig nicht belastet wird.For longer piston strokes, it can be useful if the control housing is on a longer one Rod is slidably arranged so that the piston rod of the engine piston 9 is not loaded in terms of weight will.
Claims (1)
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1019 563;
USA.-Patentschriften Nr. 2770197, 2276358,
1282841.German Patent Nos. 1037 864, 544 204;
German Auslegeschrift No. 1019 563;
U.S. Patents Nos. 2770197, 2276358,
1282841.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEL39168A DE1236940B (en) | 1961-06-07 | 1961-06-07 | Device for stepless changing of the stroke of a push piston pump |
| GB21957/62A GB973678A (en) | 1961-06-07 | 1962-06-06 | Improvements in or relating to hydraulic pump drive apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEL39168A DE1236940B (en) | 1961-06-07 | 1961-06-07 | Device for stepless changing of the stroke of a push piston pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1236940B true DE1236940B (en) | 1967-03-16 |
Family
ID=7268555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEL39168A Pending DE1236940B (en) | 1961-06-07 | 1961-06-07 | Device for stepless changing of the stroke of a push piston pump |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1236940B (en) |
| GB (1) | GB973678A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1961
- 1961-06-07 DE DEL39168A patent/DE1236940B/en active Pending
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1962
- 1962-06-06 GB GB21957/62A patent/GB973678A/en not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB973678A (en) | 1964-10-28 |
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