DE1653379A1 - Hydraulische Kolbenpumpe mit einem in der Saugleitung angeordneten Drosselglied - Google Patents

Description

R. 8873 Hh/Sf
5.5.1967

Anlage zur Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH QMBH, Stuttgart W, Breitscheidstraße 4

Hydraulische Kolbenpumpe mit einem in der Saugleitung angeordneten Drosselglied

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Kolbenpumpe mit einem in der Saugleitung der Pumpe angeordneten und den Zufluß zur Pumpe steuernden Drosselglied.

Bei einer derartigen Kolbenpumpe wechselt im Betrieb ständig die Belastung, Je nach dem, ob die Pumpe einen bestimmten Förderdruck in der Anlage aufbaut oder nach dem Erreichen dieses Förderdrucks im Leerlauf arbeitet. Es gilt, einen mö'g liehst gleichmäßigen Lauf der Pumpe zu erreichen und ihren Leistungsverbrauch gering zu halten.

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Es ist durch die deutsche Auslegeschrift 1 104 540 bekannt, in die Saugleitung solcher Pumpen ein Drosselventil anzuordnen, welches, wenn der Förderdruck der Pumpe sich einem bestimmten Wert nähert, den Querschnitt der Saugleitung vermindert und beim Erreichen dieses Wertes schließlich ganz absperrt. Eine solche Trennung zwischen der Saugleitung und dem Zylinderraum der Pumpe hat den Nachteil, daß die weiterlaufende Pumpe den Inhalt des Zylinderraumes bei Jedem Druckhub immer wieder spannt. Wenn kein oder wenig Lecköl entweichen kann, hält dieser Belastungswechsel lange an und erhöht den Geräuschpegel im Leerlauf beträchtlich durch Klopfen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, hydraulische Kolbenpumpen zu schaffen, die nach dem Erreichen eines bestimmten Förderdrucks in der Druckleitung im Leerlauf geringe Leistungsverluste haben und ruhig laufen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zylinderraum der Pumpe mindestens auf einem kurzen Wegstück des Kolbens beim Druckhub über eine drosselnde Rückströmleitung mit einem drucklosen Raum (Yorratsbehälter) verbunden ist.

Un eine solche Kolbenpumpe ihrem Zustand entsprechend so einzustellen, daß sie im Leerlauf möglichst geräuschlos und mit geringen Leistungsverlusten arbeitet, ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung in der Rückströmleitung eins justierbare Drossel angeordnet.

AusfUhrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 ein vereinfacht dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, z. T. im Längsschnitt,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 ein drittes AusfUhrungsbeispiel.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Pumpengehäuse bezeichnet, in dessen unterem Teil eine querliegende Antriebswelle 2 in Lagerbüchsen 3, 4 gelagert 1st. Die Lagerbüchse 4 ist flanschartig und mit dem Flansch durch Schrauben 5 am Pumpengehäuse 1 angeschraubt. Durch die Bohrung der Lagerbüchse 4 führt der Antriebszapfen 6 ins Freie. Eine

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Wellendichtung 7 dichtet die Wellendurohführung ab. Zwischen den Lagerbüchsen 3 und 4 ist im Pumpengehäuse 1 eine Ausnehmung 8 für einen starr mit der Antriebswelle 2 verbundenen Nocken 9 eingearbeitet. In diese Ausnehmung mündet von oben her eine zweistufige Bohrung 10, welche im unteren Bohrungsteil von kleinem Durchmesser eine Zylinderbüchse 11 und im darUberliegenden Bohrungsteil von größerem Durchmesser einen Zylinderkopf 12 aufnimmt. Der Zylinderkopf 12 ist in einem Gewinde 15 der Bohrung 10 eingeschraubt und spannt mit seiner unteren Stirnfläche einen Bund 14 der Zylinderbüchse 11 gegen eine Stufe 15 der Bohrung 10. Eine Dichtung l6 zwischen dem Umfang des Zylinderkopfes 12 und der Bohrung 10 dichtet die Bohrung nach außen hin ab. In die Wand des unteren Bohrungsteils ist eine Hingnut 17 eingedreht, in die eine Saugleitung l8 mündet. Die Saugleitung l8 führt über eine Querbohrung 19 zu einem Gewindeanschluß 20, an dem ein rohrförmiger Leitungsabschnitt 22 der Saugleitung l8 angeschraubt und mit dem Vorratsbehälter verbunden ist. Die Querbohrung 19 hat einen Ventilsitz 25 und führt ein Drosselglied 24 zum Verändern des Einlaßquerschnitts. Die Regeleinrichtung zum Verstellen des Drosselgliedes 24 ist nicht dargestellt. Radiale Bohrungen 25 in der Zylinderbüchse 11 verbinden die Ringnut 17 mit einer Ringnut 26 in der Zylinderbüchsenbohrung, in der ein napfförmiger Kolben 28 geführt ist. Die Zylinderbüchsenbohrung bildet den Zylinderraum 27. Die Kolbenöffnung ist dem Zylinderkopf 12 zugekehrt, und der Boden des Kolbens gleitet auf dem Nocken 9. Im Kolben 28 ist ein Stößel aufgenommen, dessen obererStößelteil 30 den Rand des Kolbens überragt. Im Kolben liegt eine Feder 31» die sich über einen Auslaiventilteller 32 und dessen Schließ-? feder 33 an einem Widerlager 34 abstützt und so den Kolben am Nocken anlegt, wenn er bei Tieerlauf mit geringem Gegendruck arbeitet. Die obere, dem Zylinderkopf zugekehrte Stirnfläche der Zylinderbuchse 11 ist nabenförmig abgesetzt und dient dem Auslaßventilteller 32 als Ventilsitz 35. Der Auslaßventilteller 32 und das Widerlager 34 seiner Schließfeder 33 sind in einer unteren Ausnehmung 36 des Zylinderkopfes 12 aufgenommen. Ein Durchlaß 37 verbindet sie mit einer oberen Ausnehmung 38, wo sich ein Rückschlagventilkegel 39 mit Schließfeder 40 und einem Widerlager 41 befindet. Dieses Rückschlagventil öffnet sich in Richtung zu seinen Widerlager kl hin. Die Widerlager 34 und 4l sind an den Wänden der Ausnehmungen 36 bzw. 38 befestigt. Der obere Rand des Durchlasses 37 dient als Ventilsitz 42 des Ventilkegels 39. Am Widerlager 41 schließt sich ein Gewindeanschluß 43 für eine Druckleitung 44 an, die zu einem Druckmittelspeicher 45 und zu einem Verbraucher 46 führt. Ein Überdruckventil 47 in der Druckleitung 44 schützt die Pumpe und Anlage gegen

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Überlastung. Die zwischen den beiden Ventilsitzen 35 und 42 der auf Druck ansprechenden Ventile 32 und 39 liegende untere Ausnehmung 36 ist über ein enges Rohr 49 mit dem Vorratsbehälter 21 verbunden.

Dreht eine nicht dargestellte Antriebsmaschine die Antriebswelle 2 in Pfeilrichtung, so wird der auf dem Nocken 9 der Antriebswelle gleitende Kolben 28 in dem Zylinderraum 27 zwischen einem unteren- und oberen Totpunkt auf- und abbewegt. Sinkt der Druck in der Druckleitung 44 unter einem bestimmten Wert, so öffnet das Drosselglied 24 - von der nicht dargestellten Regeleinrichtung bewegt - den Querschnitt der Saugleitung l8, und der Kolben 28 saugt beim Abwärtshub, sobald die als Steuerkante wirkende obere Kolbenkante die Ringnut 26 freigibt, Druckmittel vom Vorratsbehälter 21 über die Saugleitung an, um es beim AufwSrtshub, sobald die Kolbenkante die Ringnut 26 wieder absperrt, nach dem überwinden der Vorspannung der Schließfedern 33 und 40 und nach dem öffnen des Auslaßventils 32,35 und des Rückschlagventils 39,42 über die Ausnehmungen 36 und 38 des ZyIInderkopfes und die Druckleitung 44 zum Druckspeicher 45 und Verbraucher 46 zu fördern.

Erreicht der Förderdruck einen bestimmten, festgelegten Höchstwert, so sperrt das Drosselglied 24 die Saugleitung l8 und die Pumpe läuft im Leerlauf. Im Leerlauf wird noch im Zylinderraum 27 eingeschlossenes: und über Leckstellen eindringendes Druckmittel während des Verdichtungshubes - nach de« Aufstoßen des Auslaßventiltellers 32 kontinuierlich durch die Rückströmleitung 49 abgeführt. Während des Anlaufens der Pumpe wird der Zylinderraum 27 selbsttätig entlüftet, und zwar dadurch, daß die nach längeren Stillstandszeiten in den Zylinderraum eingedrungene Luft duroh das vom Stößel des Kolbens in der Nähe des oberen Totpunkts aufgestoßene Auslaßventil in die untere Ausnehmung des Zylinderkopfes eintreten kann und von dort über die drosselnde Rückströmleitung 49 zum Vorratsbehälter 21 abgeführt wird.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt der Pumpe nach Fig. 1, bei dem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel an die Stelle des Rohrs 49 ein Drosselkanal 50 von der unteren Ausnehmung 36 ausgehend zu einem Abschnitt der Saugleitung 18 führt, der zwischen dem Vorratsbehälter 21 und dem Ventilsitz.23 des Drosselglieds 24 liegt. Der Drosselkanal 50 wirkt wie das Rohr, ist Jedoch wesentlich kürzer, weil die Saugleitung »it zum Rückführen des Druckmittels zum Vorratsbehälter 21 herangezogen.wird.

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Pig. 3 zeigt gleichfalls einen Ausschnitt der Pumpe nach Fig. 1, bei dem gemäß dem dritten AusfUhrungsbeispiel an die Stelle des Rohrs 49 eine vom Kolben 28 gesteuerte Ringnut 51 mit RUokströmleitung 52 tritt. Über eine Querbohrung 53 in der Kolben-"wand ist der Zylinderraum 27 bei der gezeichneten Kolbenstellung über den Innenraum des Kolbens« die Ringnut 51 und die Rückströmleitung 52 mit der Saugleitung 22 der Pumpe verbunden. Der Kolben steht dabei in der Nähe des oberen Totpunkts. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Drosselwiderstand der Querbohrung 53 oder einer Drosselstelle in der Rüekströ'mleitung 52 kleiner sein, d. h., der Drosselquerschnitt weiter gewählt werden als bei ungesteuerter Abströmung nach den vorhergehenden AusfUhrungs- ^ beispielen, weil hier mit gesteuerter Abströmung bei ai.sitender Pumpe nicht ständig Druckmittel über die Rückströ'mleitung abströmen kann. Das Entspannen oder Entlüften des Zylinderraumes erfolgt bei diesem AusfUhrungsbeispiel dadurch, daß die Ringnut im Zylinderraum die Querbohrung 53 in der Kolbenwand in der Nähe des oberen Totpunkts freigibt und Druckmittel oder Luft intermittierend über die Ringnut 51 und Rückströmleitung 52 zum Vorratsbehälter 21 abströmen kann.

Durch eine besondere, Justierbare Drossel 54 in den RUckströmleitungen 49,50,52 (Fig. 1-3) kann die abströmende Druckmittelmenge nach Bedarf verändert werden. Fließt z.B. bei einer älteren Pumpe mehr Leekb'l aus dem Zylinderraum am undichten Kolben entlang in den abgesperrten Teil der Saugleitung - zwischen Kolben und Drosselglied - zurück, so wird auch im Leerlauf der Pumpe immer wieder Druckmittel angesaugt und verdichtet und könnte sogar unerwünscht zum Fördern führen, wenn auch noch φ über kleine Undichtheiten des Drosselglieds Druckmittel in den Zylinderraum eindrängt* In diesem Fall wäre der Querschnitt der RUcketrömleitung größer zu halten al· bei neueren Pumpen, deren Pumpenelemente noch besser abdiohten und schließen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen besonders darin, daß, wenn in der hydraulischen Anlage ein bestimmter Druck erreicht und die Saugleibung verschlossen ist, bei weiterlaufender Pumpe das im Zylinderraum eingeschlossene Druckmittel nicht immer wieder bei jedem Druokhub gespannt wird und auch das über Leckstellen in den Einlaßkanal zwischen Kolben und Drosselglied eindringende Druckmittel nicht bei Jedem Arbeitehub erneut wieder ansaugt und verdichtet, sondern kontinuierlich oder intermittierend während des Verdichtens duroh die drosselnden RÜekstrUmleitungen abgeführt wird. So werden Klopfgeräusche im Leerlauf vermieden. Die RUcketrömleitungen lüften darüber hinaus selbsttätig die Pumpe beim Anlaufen.

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Claims (8)

1. R. 8875 Hn/Sf

   Ansprüche;

   Hydraulische Kolbenpumpe mit einem in der Saugleitung der Pumpe angeordneten und den Zufluß zur Pumpe steuernden Drosselglied« dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (27) der Pumpe mindestens auf einem kurzen Wegstück des Kolbens beim Druckhub über eine drosselnde RUcketrömleitung (49 bzw. 50 bzw. 52) mit einem drucklosen Raum (Vorratsbehälter 21) verbunden ist.
2. 2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückströmleitung von einer über einem Auslaßventil (32) der Pumpe liegenden Ausnehmung (36) (Auslaß) zum Vorratsbehälter (21) geführt 1st, und die Ausnehmung (36) durch ein Rückschlagventil (39) von einer Druckleitung (44) der Pumpe abgesperrt
3. 3· Kolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückströmleitung ein enges Rohr (49) ist.
4. 4. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüekströmleitung in einem Abschnitt der Saugleitung (l8) mündet, der zwischen dem Vorratsbehälter (21) und dem Ventilsitz (23) des Drosselglieds (24) liegt.
5. 5. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine steuernde Ausnehmung vorgesehen ist, welche die Rüekströmleitung (52) mit dem Zylinderraum (27) verbindet, wenn sich der Kolben (28) in der Nähe des oberen Totpunktes befindet.
6. 6. Kolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüekströmleitung (52) in eine Ringnut (51) des Zylinderraumes (27) mündet, der Kolben (28) napfförmig ist und eine Querbohrung (53) in der Kolbenwand als Steueröffnung für die Rüekströmleitung angeordnet ist.
7. 7. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Rückströmleitung (49 bzw. 50 bzw. 52) eine justierbare Drossel (54) angeordnet ist.
8. 8. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im

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   Kolben (28) ein Stößel (29) aufgenommen ist* dessen oberer Stößelteil (30) den Kolbenrand tiberragt und bei nahe dem größten Hüb stehenden Kolben das Auslaßventil aufstößt.

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