DE1915519A1 - Fuer eine Hubpresse bestimmte Hydraulikpumpe mit Schnellhubeinrichtung - Google Patents

Description

• Für eine Hubpresse bestimmte Hydraulikpumpe mit Schne'llhubeinrichtung.
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine für eine Hubpresse bestimmte Hydraulikpumpe mit Schnellhubeinrichtung mit einem ersten Pumpenkolben, der in einem Zylinder mit größerer Innenquerschnittsfläche als der Querschnittsfläche des ersten Pumpenko'lbens verschiebbar ist.
• Bei hydraulisch betatigten Einrichtungen, insbesondere Hebeeinrichtungen, wie etwa Stapler, oder Pressen oder sonstigen einen Druck ausübenden oder eine Verschiebung bewirkenden Vorrichtungen ist es nützlich, eine Vorrichtung zur Verfügung zu haben, mit der die Vorrichtung schnell in die Stellung gebracht werden kann, in der ein größerer Druck bzw'. eine gröBere-Kraft benötigt wird, um eine weitere Verschiebung zu bewirken. So ist es-z. B.
• bei Prebacken wünschenswert, daß diese unter Aufbringung eines geringen Druckes schnell auf den Abstand eingestellt werden können, d.er durch den durch die Preßbacken zu haltenden Gegenstand bestimmt wird, bevor ein größerer Druck auf die Preßbacken ausgeüot werden muß, um den Gegenstand festzuhalten. Ein ähnliches Problem liegt z. B. bei der Hubeinrichtung eines Gabelstaplers vor, bei dem häufig unter Aufwendung eines nur geringen Druckes ein Leerhub erzeugt werden muß, um das Lastenaufnahmemittel an das zu hebende Gut heranzuführen, bevor dieses unter Aufbringung eines größeren Druckes scnlieldlich angehoben werden kann. Wird lediglich eine Vorrichtung vorgesehen, mit der durch die zur Verfügung stehende Hand- bzw. Motorkraft ein maximal möglicher Druck erzeugt wird, so werden auch die Leerverschiebungen, , d-ie notwendig sind, um die Hebe- bzw. Preßvorrichtung an den zu bearbeitenden Gegenstand heranzuführen, entsprechend demi grossen aufgebrachten Druck langsam durchgeführt. Es entsteht somit bei einer derartigen Vorrichtung jeweils ein wesentlicher Zeitverlust, bis die Vorrichtung im unbelasteten Zustand in eine neue Arbeitsstellung gebracht ist.
• IJm diese Schwierigkeiten zu beheben, sind bereits Vorrich- -tungen mit sigenannter Schnellhubeinrichtung bekannt- g.evorden, bei denen eine zusätzliche Einrichtung vorgesehen wird, mit der bei dem durch den Leerhub gegebenen niedrigeren Druck ein entsprechend größeres Ölvolumen pro Pumphub gefördert wird, so daß der eigentliche Arbeitskolben während des Leerhubes entsprechend schneller bewegt wird. Dies wird z. B. bei hand.betriebenen Geräten zumeist dadurch erreicht, daß ein zweiter Pumpkolben parallel geschaltet wird oder daß bei kraftbetriebenen Geräten eine zweite Pumpe zugeschaltet wird oder Pumpen mit regelbarem Hubvolumen verwendet werden.
• Derartige bekannte Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß die Pumpen sehr kompliziert aufgebaut und entsprechend teuer sind.
• Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine Hydraulikpumpe mit Schnellhubeinrichtung anzugeben, die einen einfachen Aufbau hat, einfach und billig herzustellen ist und äußerst zuverlässig arbeitet.
• Dies wird bei einer Hydraulikpumpe mit Schnellhubeinrichtung mit einem ersten Pumpenkolben, der in einem Zylinder mit größerer Innenquerschnittsfläche als der Querschnittsfläche des ersten Piiinpenkolbens verschiebbar ist, erfindungs gemäß erreicht durch einen an dem in den Zylinder ragenden Ende des ersten Pumperiolbens befestigten, den gleichen Querschnitt wie der Innenquerschnitt des Zylinders aufweisenden zweiten Pumpenkolben, dessen Druckseite mit seiner dem ersten Pumpenkolben zugewandten Seite über wenigstens ein bei einem auftretenden Pumpdruck schließendes Rückschlagventil und wenigstens ein gegen einen auftretenden Pumpdruck vorgespanntes Druckvorspannventil verbunden ist.
• Eine derartige Vorrichtung weist den Vorteil auf, daß sie äußerst einfach-herzustellen ist und lediglich einen geringen Platzbedarf erfordert. Die Pumpe kann über eine einzige Antriebsvorrichtung betrieben werden, wobei kein Umschalten von einem Leerhub auf einen Arbeitshub erforderlich ist, da eine solche Umschaltung bei einer entsprechenden auftretenden Belastung von der Pumpe selbst vorgenommen wird.
• Ebenso erfolgt die Zuruckschaltung von einem Arbeitshub auf einen Leerhub ebenso automatisch.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vorzugsweise so ausgebildet, daß der erste und der zweite Pumpenkolben konzentrisch zueinander angeordnet sind. Hierbei kann der zweite Pumpenkolben als Ring ausgebildet werden, der auf einem Ansatz des ersten Kolbens befestigt ist. Der Ansatz-besitzt hierbei zweckmäßigerweise einen kleineren Durchmesser als der erste Pumpenkolben und ist koaxial zu diesem angeordnet.
• Die Riickschlagventile werden bevorzugt als Kugelventile ausgebildet, wobei die Kugeln zweckmäßigerweise jeweils in Aussparungen gehalten werden, die in der die Druckseite des zweiten Pumpenkolbens bildenden Fläche ausgebildet- sind, wobei die Aussparungen vorzugsweise derartige Abmessungen aufweisen, daß die Kugeln in ihren S'chlieSstellungen über diese Fläche hinaus vorstehen. Zweckmäßigerweise werden drei Kugelventile vorgesehen, wobei diese auf einem zu dem zweiten Pumpenkolben konzentrischen Kreis angeordnet und jeweils um 1200 gegeneinander versetzt sein können. Gegen die Kugeln liegt vorzugsweise eine im wesentlichen in axialer Richtung des zweiten Pumpenkolbens verschiebbare, gegen die Druckseite des zweiten Pumpenkolbens hin federnd vorgespannte Andrückscheibe an. Eine derartige Anordnung mit drei Eugelventilen hat den Vorteil, daß die Kugeln im wesentlichen gleichmäßig vorgespannt sind, ohne daß die Gefahr gegeben ist, daß sich die Vorspanneinrichtung verklemmt und damit ein einwandfreies Funktionieren verhindert.
• Als besonders günstig hat es sich erwiesen, die Andrückscheibe durch wenigstens eine Tellerfeder vorzuspannen. Um ein einwandfreies Anliegen der Andrückscheibe an den Kugeln in jeder Stellung der Kugelventile zu gewährleisten, kann es weiterhin zweckmäßig sein, daß die Andrückscheibe auf einem über die Druckseite des zweiten Pumpenkolbens hinaus in axialer Richtung vorstehenden Ansatz verschiebbar ausgebildet wird. Hierbei können sich die die 'Andrückscheibe gegen di.e Kugeln vorspannende Feder bzw. Federn gegen diesen Ansatz abstützen.
• Bevorzugt werden weiterhin auch drei Druckvorspannventile vorgesehen, wobei diese ebenfalls aus federbelasteten Kugelventilen bestehen können. Die Kugeln werden sodann zweckmäßigerweise jeweils in Aussparungen angeordnet, die in der dem ersten Pumpenkolben zugewandten Fläche des zweiten Pumpenkolbens ausgebildet sind, wobei die Kugeln in ihren Schließstellungen über diese Fläche hinaus vorstehen. Hierdurch kann gegen die Kugeln eine im wesentlichen in axialer Richtung des zweiten Pumpenkolbens verschiebbare federbelastete Scheibe anliegen, durch die in vorteilhafter Weise erreicht wird, daß alle drei Kugelventile in gleicher Weise vorgespannt sind, wobei die Scheibe am besten durch eine Druckfeder in Richtung auf den zweiten Pumpenkolben vorgespannt wird. Die besten Ergebnisse wurden hierbei mit einer aus einer Tellerfeder bestehenden Druckfeder erzielt.
• Um gleichzeitig eine bessere Halterung der Scheibe zu erreichen, kann diese als Ring ausgebildet werden, der auf dem ersten Pumpenkolben oder einem Ansatz des ersten Pumpenkolbens verschiebbar ist. Hierbei können sich die die Scheibe vorspannende Feder oder Federn gegen diesen ersten Pumpenkolben abstützen.
• Fur eine gleichmäßige Vorspannung der Druckvorspannventile hat es sich gleichfalls als günstig erwiesen, diese Ventile auf einem zu der Achse des zweiten Pumpenkolbens konzentrischen Kreis anzuordnen und sie jeweils um 1200 gegeneiwander zu vorgetzen.
• Die Augaparungen für die Kugeln der Räckschlagventile und/ oder die Aussparungen für die Kugeln der Druckvorspannventile werden am besten durch in axialer Richtung des zweiten Pumpenkölbens verlaufende bohrungen mit jeweils einem kleineren Durchmesser als der Durchmesser der zugehörigen Kugel mit der einer jeweiligen Aussparung gegenüberliegenden Fläche des zweiten Pumpenkolbens verbunden. Um eine gegenseitige Behinderung der Ventile hierbei zu vermeiden, werden die Rückschlagventile am besten in Bezug auf die Achse des zweiten Pumpenkolbens jeweils um 600 versetzt gegen die Druckvorspannventile angeordnet.
• Eine derartige erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich in ausgezeichneter Weise für Hebe- wie auch Preß- oder Festklemmeinrichtungen. Wegen ihrer einfachen Bedienung und ihrer raumsparenden Ausbildung ist sie besonders für Lasthubeinri chtungen , insbesondere z. B. für Stapler, geeignet.
• Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand einer in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungsform erläutert werden. In d.er Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine schematische Ansicht eines eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hydraulikpumpe enthaltenden Pumpenkreis, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die in Fig. 1 schematisch dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hydraulikpumpe, und.
• Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III - III in Fig. 2, und Fig. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfind.ungegem§0en Hydraulikpumpe.
• In Fig. 1 ist allgemein mit 1 eine schematische Anzieht einer Ausführungsform einer erfindungegemäen Hydraulikpumpe bezeichnet, bei der sich in einem Zylinder 2 ein allgemein mit 3 bezeichneter Kolben bewegt. Bei einer Aufwärtsbewegung des Kolbens 3 in Fig. 1 wird Pumpflüssigkeit aus dem Behälter 4 über eine Leitung 5 und ein in dieser Leitung angeordnetes Rückschlagventil 6 angesaugt. Das Rückschlagventil ist so ausgebildet, daß es einen Strom der Pumpflüssigkeit von dem Behälter 4 zu der Hydraulikpumpe 1 ungehindert durchläßt, während ein Fluß in umgekehrter Richtung automatisch gesperrt wird. Die während eines Ansaugvorganges des Kolbens 3 angesaugte Pumpflüssigkeit wird'bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens 3 in Fig.
• 1 über die Leitung 7 und ein in dieser Leitung enthaltenes Rückschlagventil 8 in den Arbeitszylinder 9 gepumpt, in dem ein Arbeitskolben 10.verschiebbar ist. Das Rückschlagventil 8 ist so ausgebildet, daß es den Strom der Pumpflüssigkeit von der Hydraulikpumpe 1 zu dem Arbeitszylinder 9 ungehindert durchläßt, während der Fluß in der umgekehrten Richtung gesperrt ist. Der Arbeitszylinder 9 ist über eine Leitung 11 und ein in dieser Leitung angeordnetes Steuerventil 12 mit dem oberen Teil des Behälters 4 verbunden. Während einer Arbeitsbewegung des Arbeitskolbens 10 ist das Steuerventil 12 geschlossen. Soll der Arbeitskolben 10 in seine Ausgangsstellung zurückbewegt werden, so wird das Steuerventil 12 geöffnet} so daß die in dem Arbeitszylinder 9 enthaltene Pumpfldssigkeit über die Leitung 11 und das Steuerventil 12 in den Behälter 4 zurickgelangen kann.
• In Fig. 2 ist die in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichnete Ausfühuungsform einer erfindungsgemäßen Hydraulikpumpe im einzelnen im Schnitt dargestellt. Mit 15 ist eine Grundplatte bezeichnet, in der die zu dem Behälter 4 fahrende Leitung 5 und die zu dem Arbeitszylinder 9 führende Leitung 7 in den unteren Zylinderraum 16 der Hydraulikpumpe 1 münden. Der Pumpzylinder der Hydraulikpumpe 1 wird neben der Grundplatte 15 durch einen an dieser Grundplatte befestig- -ten Zylindermantel 17, der auf einem Teil seiner Innenfläche mit einem Gewinde 18 versehen ist, und einen im wesentlichen zweiten, an einer Stirnseite geöffneten Hohlzylinder 19 gebildet, der auf einem Teil seiner Außenfläche mit einem Außengewinde versehen ist, das mit dem Innengewinde des Zylindermantels 17 verschraubt werden kann. Als Abdichtungen zwischen dem Zylindermantel 17 und dem Hohlzylinder 19 sind Ringdichtungen 20 bzw. 21 vorgesehen, die in Aussparungen in dem Hohlzylinder 19 bzw. dem Zylindermantel 17 angeordnet sind. Durch die Grundplatte 15, den Zylindermantel 17 sowe den Hohlzylinder 19 wird ein im wesentlichen zylinderförmiger Raum mit dem Durchmesser D gebildet.
• Durch die der Grundplatte 15 gegenüberliegende Stirnfläche des Hohl zylinders 19 ist ein erster Pumpenkolben oder auch Hochdruckkolben 22 in Längsrichtung des zylinderförmigen Raumes geführt. Dieser erste Pumpenkolben besitzt einen Durchmesser d der kleiner als der Durchmesser D des zylinderförmigen Pumpenraumes ist. Gegenüber dem Hohlzylinder 19 ist dieser erste Pumpenkolben durch eine Ringdichtung 23 abgedichtet, die in einer Aussparung in dem Hohlzylinder 19 angeordnet ist.
• Der erste Pumpenkolben 22 weist an seinem in den Pumpenzylinderraum ragenden Ende einen Ansatz 24 auf, der bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zylinderförmig ausgebildet ist, einen kleineren Durchmesser als der erste Pumpenkolben 22 aufweist und koaxial zu dem ersten Pumpenkolben verläuft.
• Auf diesem Ansatz 24 ist ein zweiter Pumpenkolben oder auch NiederdrucEçolben 25 ausgebildet, der einen gleich großen Außendurchmesser wie der Innendurchmesser des zylinderförmigen Puxpenraumes und somit einen größeren Durchmesser als der erste Pumpenkolben 22 besitzt. Der zweite Pumpenkolben wird zweckmäßigerweise als Ring ausgebildet, der auf den Ansatz 24 in dessen Längsrichtung aufgeschoben und so befestigt wird, daß die dem ersten Pumpenkolben 22 zugewandte Fläche 26 des zweiten Pumpenkolbens 25 in einem Abstand zu dem ersten Pumpenkolben 22 liegt. Der zweite Pumpenkolben kann jedoch auch aus einem Stück mit dem ersten Pumpenkolben ausgebildet sein, so daß der zweite Pumpenkolben in diesem Falle aus einem Bund bestehen würde, der in einem Abstand von dem ersten Pumpenkolben auf dem Ansatz 24 ausgebildet ist.
• In dem zweiten Pumpenkolben 25 sind, wie im einzelnen naher aus Fig. 3 zu ersehen ist, drei Rückschlagventile 27, 27', 27" und drei Druckvorspannventile 28, 28' und 28" ausgebildet. Die Anordnung von jeweils drei Rückschlagventilen bzw. Druckvorspannventilen ist lediglich eine zweckmäßige Anordnung. Die erfindungsgemäße Hydraulikpumpe würde ebensogut ihre Funktion auch mit lediglich einem Rückschlagventil und einem Druckvorspannventil erfüllen.
• Gemäß der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform werden die Rtickschlagventile 27, 27 und 27'' durch Kugelventile gebildet. Zu diesem Zweck ist die dem ersten Pumpenkolben 22 abgewandte Fläche 29, die gleichzeitig die Druckseite des zweiten Pumpenkolbens darstellt, mit der dem ersten Pumpenkolben zugewandten Fläche 26 des zweiten Pumpenkolbens durch Verbindungsleitungen 30 verbunden. Diese Verbindungsleitungen 30 bestehen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus parallel zu der Achse des Ansatzes 24 ausgeführte Bohrungen. Am Ende dieser Bohrungen 30 sind in der Fläche 29 Aussparungen 33 vorgesehen, in denen Kugeln 34 angeordnet sind. Die Kugeln 34 besitzen einen größeren Durchmesser als die Bohrungen 30. Die Aussparungen 33 weisen eine solche flEiefe auf, daß die Kugeln 342 wenn eie in ihren Verschlußstellungen die in die Aussparungen 33 mündenden Bohrungen 30 verschließen, über die Fläche 29 hinaus vorstehen.
• Die Rückschlagventile 27, 27 und 27' ' sind, wie es am besten aus Fig. 3 zu ersehen ist, auf' einem zu der Längsachse des Ansatzes 24 konzentrisch liegenden Kreis angeordnet, wobei sie-jeweils um einen Winkel von 1200 gegeneinander versetzt sind.
• Die Kugeln 34 sind zweckmäßigerweise mit einem bestimmten Druck in ihre Schließstellungen vorgespannt. Dies wird in Fig. 2 durch eine Andrückscheibe 35 erreicht, die als Ringscheibe ausgebildet ist und die im wesentlichen auf dem über die Fläche 29 des zweiten Pumpenkolbens hinaus vorstehenden Ansatz 24 im wesentlichen in axialer Richtung dieses Ansatzes verschiebbar ist. Die Andrückscheibe 35 wird gegen die Kugeln 34 durch eine Feder 36 vorgespannt, die sich gegen einen Ring 37 abstützt der mit Hilfe eines Sprengringes 38 auf dem Ansatz 24 lösbar befestigt ist. Die Feder 36 besteht zweckmäßigerweise aus einer oder mehreren Xellerfedern, die den Vorzug aufweisen, daß die Indräckacheibe 35 gleichmäßig gegen alle Kugeln 34 gedruckt wird, so daß diese im gleichen Maße vorgespannt sind.
• Der Ansatz 24 des ersten Pumpenkolbens 22 braucht selbstverstündlich nicht über die Fläche 29 des zweiten Puepenkolbens hinaus vorzustehen, um die Andräckacheibe 35 und die Feder 36 zu halten. Vielmehr können diese auch an bsätzon befestigt bzw. auf Ansätzen verschiebbar sein, die direkt an dem zweiten Pumpenkolben ausgebildet bzw. befestigt sind.
• Die in Fig. 2 und 3 gezeigten Druckvorspannventile 28, 28' und 28" sind gleichfalls als Kugelventile ausgebildet. Bei diesen Druckvorspannventilen sind Verbindungsleitungen 39 ausgebildet, die den auf der Druckseite des zweiten Pumpenkolbens liegenden Zylinderraum 16 mit dem an die Fläche 26 des zweiten Pumpenkolbens angrenzenden Zylinderraum 40 verbinden. Diese Verbindungsleitungen 39 sind vorzugsweise als parallel zu der Langsachse des Ansatzes 24 verlaufende Bohrungen ausgebildet. Natürlich können aber auch diese Verbindungsleitungen durch andere Verbindungswege gebildet werden, die auch nicht parallel zu der Achse des Ansatzes 24 zu verlaufen brauchen. In der Fläche 26 des zweiten Pumpenkolbens sind Aussparungen 41 ausgebildet, in die die Verbindungsleitungen 39 münden. In den Aussparungen 41 sind Kugeln 42 angeordnet, die einen größeren Durchmesser als die Öffnungen der in-diese Aussparungen mündenden Verbindungsleitungen aufweisen. Die Aussparungen 41 weisen eine solche Ausbildung auf, daß die Kugeln 42 in ihren Schließstellungen, in denen sie die Verbindungsleitungen 39 verschließen, über die Fläche 26 des zweiten Pumpenkolbens hinaus vorstehen.
• Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind die Kugeln 42 der einzelnen Druckvorspannventile 28, 28' und 28" auf einem Kreis angeordnet, der konzentrisch zu der Achse des Ansatzes 24 ausgebildet ist. Die Kugeln sind vorzugsweise auf diesem Kreis um einen Winkel von 1200 gegeneinander versetzt. Natürlich können die Kugeln auch einen verschiedenen Abstand von der Achse des Ansatzes 24 aufweisen und in anderen Winkeln in Bezug aufeinander angeordnet sein. Ebenso kann auch lediglich ein Druckvorspannventil oder auch mehrere dieser Art vorgesehen werden.
• Die einzelnen Kugeln 42 der Druckvorspannventile sind zweckmäßigerweise mit derselben Kraft in Richtung ihrer Schließstellung vorgespannt. Gemäß der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform wird dies durch eine Scheibe 43 erreicht, die in Form eines Ringes ausgebildet ist, der auf dem Ansatz 24 im wesentlichen in Längsrichtung dieses Ansatzes verschiebbar ist. Die Scheibe 43 liegt gegen die über die Fläche 26 vorstehenden Kugeln 42 an. Die Scheibe 43 ist in Richtung der Schließstellungen der Kugeln 4-2 durch wenigstens eine Feder 44 vorgespannt. Diese Feder 44 kann aus einer oder mehreren Schraubenfedern, jedoch vorzugsweise aus einer oder mehreren Tellerfedern bestehen, die sich gegen den in den Zylinderraum 40 hineinragenden Rand 45 des ersten Pumpenkolbens abstützen.
• Der oben erwähnte Abstand zwischen dem Rand 45 des ersten Pumpenkolbens und der Fläche 26 des zweiten Pumpenkolbens dient somit in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hauptsächlich zur Aufnahme der Einrichtungen, die die Kugeln 42 in ihre Schließstellungen vorspannen. Ein solcher Abstand zwischen der Fläche 26 und dem Rand 45 des ersten Pumpenkolbens ist jedoch wenigstens dann nicht erforderlich, wenn der Durchmesser D des zweiten Pumpenkolbens um soviel größer als der Durchmesser d des ersten Pumpenkolbens ist, daß die Druckvorspannventile 28, 28 und 28'' auf dem Rand des zweiten Pumpelikolbens ausgebildet werden können, der stich dadurch ergibt, daß der Durchmesser des zweiten Pumpenkolbens größer als der Durchmesser des ersten Pumpenkolbens ist.
• Lin derartiges Beispiel ist in Fig. 4 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die den in Big. 2 entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, so daß auf diese Teile nicht mehr im einzelnen eingegangen wird. Bei dieser in Fig. 4 gezeigten Ausfilrungsform besteht der erste Pumpenkolben 22 aus einem Stück mit dem zweiten Pumpenkolben 50. D. ii. der zweite Pumpenkolben 50 ist als Bund auf dem ersten Pumpenkolben 22 ausgebildet. Die dem unteren Zylinderraum 16 zugewandte Fläche 29 des zweiten Pumpenkolbens sowie die dem oberen Zylinderraum s0 zugewandte Fläche 26 des zweiten Pumpenkolbens werden somit durch die einander gegenüberliegenden Flächen des auf dem ersten.Pumpenkolben 22 ausgebildeten Beides gebildet. Der Durchmesser des Bundes D ist in diesem Ausfiiiirungsbeispiel so groß gegenüber dem Durchmesser d des ersten Pumpenkolbens 22, daß die Rückschlagventile 27, 27' und 27' ' sowie die Druckvorspannventile 28, 28' und 28 " gut auf dem Rand des Bundes, d. h.
• den Flächen 26 bzw. 29, Platz finden.
• Der über die Druckseite des zweiten Pumpenkolbens, d. h.
• die Fläche 29, hinausstehende Ansatz 51 kann aus einer Verlängerung des Pumpenkolbens 22 bestehen.
• Die Federn 44 stützen sich in diesem Beispiel nicht gegen einen Rand des Pumpenkolbens 22 sondern gegen einen Ring 52 ab, der gegen einen Sprengring 53, der in den ersten Pumpenkolben 22 eingelassen ist, anliegt. Der Ring 52 kann natürlich ebensogut gegen einen Stift oder dgl. anliegen.
• Aus Fig. 3 ist die besondere gegenseitige Anordnung der Rückschlagventile 27, 27' und 27' ' sowie der Druckvorspannventile 28, 28' und 28ß' zu ersehen. Die Bohrungen 30 bzw.
• 39 dieser Ventile verlaufen jeweils parallel zu der Längsachse des Ansatzes 24. Die Längsachsen dieser Bohrungen 30 und 39 liegen üuf einem gemeinsamen Kreis 54, der konzentrisch zu der Längsachse des Ansatzes 24 angeordnet ist.
• Die Rückschlagventile sind ebenso wie die Druckvorspannventile unter sich, um jeweils 1200 auf diesem Kreis 54 gegeneinander versetzt angeordnet. Die Anordnung der Rückschlag-Ventile 27, 27' und 27' ' ist Jedoch gegenüber der Anordnung der Druckvorspannventile 28, 28' und 28w' um 600 gedreht, so daß ein Rückschlagventil gegenüber zwei auf dem Kreis 54 benachbarten Druckvorspannventilen denselben Winkelabstand von 600 wie ein Druckvorspannventil gegenüber zwei benachbarten Rückschlagventilen aufweist.
• Durch die Anordnung von jeweils drei Rückschlagventilen bzw.
• drei Druckvorspannventilen wird erreicht, daß die Andrückt scheibe 35 bzw. die Scheibe 43 jeweils gegen drei Kugeln anliegt, d. h. eine stabile Stellung einnimmt. Durch die gegenseitige Versetzung dieser drei Kugeln um 1200 wird gewahrleistet, daß die die Ventile vorspannende Andrückscheibe 35 bzw. die Scheibe 43 jedes einzelne-Ventil mit Sicherheit mit der gleichen Kraft vorspannt. Dies trifft auch dann zu, wenn eines der Ventile, z. B. durch ungenaue Arbeit, tiefer oder höher angeordnet ist.
• Die in Fig. 2 bzw. Fig. 4 dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hydraulikpumpe arbeitet wie folgt: Zunächst sei der Fall angenommen, daß der Arbeitskolben 10 in Fig. 1 unbelastet sei und mit diesem unbelasteten Arbeitskolben ein Leerhub ausgeführt werden soll. Bei der in Fig. 2 gezeigten Stellung des ersten bzw. zweiten Pumpenkolbens 22 bzw. 25 ist sodann der untere Zylinderraum 16 im wesentlichen mit Pumpflüssigkeit gefüllt. Bei einer Bewegung des ersten.Pumpenkolbens in der Richtung A in Langsrichtung dieses Kolbens wird somit im gleichen MaBe der zweite Pumpenkolben 25 in dieser Richtung bewegt, da er fest an dem Ansatz 24 befestigt ist. Durch die Bewegung der beiden Kolben in der Richtung A wird ein Druck auf die in dem unteren Zylinderraum 16 enthaltene Pumpflüssigkeit ausgeübt Dieser Druck, der ebenso auf die Kugeln 34 der Rückschlagventile wirkt, preßt diese gegen ihre Ventilsitze, die durch die Öffnungen der Bohrungen 30 in den Aussparungen 33 gebildet werden so daß diese Rückschlagventile geschlossen sind. Der Druck wirkt gleichfalls über die Bohrungen 39 auf die Kugeln 42, die durch die Scheibe 43 und die Federn 44 gegen ihre Ventilsitze gepreßt werden. Da diese Vorapannventile bei einer Verschiebung des Arbeitskolbens 10 unter Niederdntek, z. B. bei einem Leerhub, gesohlossen bleiben sollen, muß die Vorspannkraft der Federn 44, die diese auf die Kugeln 42 ausüben, größer als der für die Verschiebung des Arbeitskolbens benötigte Arbeitsdruck multipliziert mit der Querschnittsfläche des Ventilsitzes eines Druckvorspannventiles sein. In Fig. 2 entspricht diese Querschnittsfläche dem Querschnitt einer Bohrung 39o Ist diese Voraussetzung gegeben, so bleiben die Druckvorspannventile bei einer Niederdruckarbeitsleistung geschlossen. Bei einer Verschiebung der Kolben in der Richtung A ist somit die gesamte Querschnittsfläche des zweiten Pumpenkolbens wirksam, so daß bei einer kleinen Bewegung des zweiten Pumpenkolbens eine große Menge Pumpflüssigkeit aus dem unteren Zylinderraum 16 über die Leitung 7, das Rückschlagventil 8 in den Arbeitszylinder 9 unter niedrigem Druck eingepumpt wird.
• Das Rückschlagventil 6 in der Verbindungsleitung 5 zu dem Behälter 4 ist bei dieser Bewegung der Pumpenkolben geschlossen.
• Der zweite Pumpenkolben erreicht seine unterste Stellung, wenn der Ansatz 25 gegen die Grundplatte 15 trifft. Wird die Bewegung nunmehr umgekehrt und der erste und zweite Pumpenkolben in der Richtung B verschoben, so schließt sich automatisch das Rückschlagventil 8 in der Leitung 7, wähiand das Rückschlagventil 6 in der Leitung 5 geöffnet wird, so daß Pumpflüssigkeit aus dem Behälter 4 über die Leitung 5 in den unteren Zylinderraum 16 angesaugt werden kann. Wenn der erste und zweite Pumpenkolben sodann wieder ihre in Fig.
• 2 gezeigte Anfangßstellung erreicht haben, kann ein neuer Pumpzyklus beginnen, durch den weitere Pumptlüssigkeit in den Arbeitszylinder 9 eingepumpt wird. Hierbei verschiebt sich der Arbeitskolben 10 in Fig. 1 stückweise nach links. Soll der Ärbeitskolben 10 wieder nach rechts verschoben werden, so wird das Steuerventil 12 geöffnet, so daß die in dem Arbeitszylinder 9 enthaltene Pumpflüssigkeit entweder durch einen Druck auf den Arbeitskolben 10 oder durch das Eigengewicht dieses Kolbens in den Behälter 4- gedrückt werden kann. Ist die gewünschte Stellung des Arbeitskolbens 10 erreicht, so wird das Steuerventil 12 wieder geschlossen.
• Soll der Arbeitskolben. 10 unter Belastung verschoben werden, so daß ein hoher Arbeitsdruck erforderlich ist, so arbeitet die erfindungsgemäße Hydraulikpumpe wie folgt:Geht man wieder von der in Fig. 2 gezeigten Anfangsstellung des ersten und weiten Pumpenkolbens aus, so ist der untere Zylinderraum 16 mit Pumpflüssigkeit gefüllt. Bei einer Abwärsbewiegung des ersten und zweiten Pumpenkolbene in der Richtung A werden wieder die Rückschlagventile 27, 27' und 27' ' geschlossen. Da für eine Verschiebung des Arbeitskolbens 10 ein hoher Druck erforderlich ist, steigt bei einer zunehmenden Kraft, die in Richtung A auf den ersten Pumpenkolben 22 ausgeübt wird, auch die Kraft, die über die Öffnung der Bohrung 39 auf die Kugel 42 eines Druckvorspannventiles wirkt. Sobald diese Kraft größer wird als die durch die Federn 44 eingestellte Vorspannkraft, wird das Druckvorspannventil 28 geöffnet, so daß Pumpflüssigkeit durch die Bohrung 39 aus dem unteren Zylinderraum 1G in den oberen nylinderraum 40 gelagen kann. Die Vorspannkraft der Federn 44 ist heirbei zweckmäßigerweise so eingestellt, daß ein Öffnen des Ventils 28 bereits erfolgt, bevor ein maximaler Niederdruck erreicht wird, der durch die maximal zur Verfügung steblende Kraft, die in der Richtung A des ersten Pumpenkolbens wirkt, dividiert durch die Querschnittsfläche des zweiten Pumpenkolbens gegeben wird.
• Sobald das Druckvorspannventil 28 geöffnet hat, ist lediglich nur noch die Querschnittsfläche des ersten Pumpenkolbens wirksam. Dieser hat jedoch, wie oben ausgeführt wurde, einen geringeren Durchmesser als der zweite Pumpenkolben, so daß mit der gleichen, maximal zur Verführung stehenden Kraft an dem ersten Pumpenkolben ein größerer Druck erzeugt werden kann, der größer ist als der benötigte Arbeitsdruck bei einer Belastung des Arbeitskolbens 10.
• Während sich somit der erste und der zweite Pumpenkolben in der Richtung A abwärts bewegen, wird Pumpflüssigkeit über die Leitung 7 und das Rückschlagventil 8 in den Arbeitszylinder 9 eingepumpt. Da gleichzeitig ein gewisser Teil der in dem unteren Zylinderraum 16 enthaltenen Pumpflüssigkeit durch die Bohrung 39 in den oberen Zylinderraum 40 gelangt, wird bei einer vollständigen Abwärtsbewegung des ersten Pumpenkolbens lediglich ein kleineres Volumen Pumpflüssigkeit in den Arbeitszylinder 9 eingepumpt, so daß sich dieser im Vergleich zu einer unbelasteten Verschiebung langsamer verschiebt.
• Ist der erste Pumpenkolben in seiner untersten Stellung, in der der Ansatz 24 gegen die Grundplatte 15 anschlägt, angelangt, und wird -iie Bewegungsrichtung des ersten Pumpenkolbens umgekehrt, so schließt das Rückschlagventil 8, während das Rückschlagventil 6 geöffnet wird. Hierdurch wird Pumpflüssigkeit aus dem Behälter 4 in den unteren Zylinderraum 16 angesaugt. Gleichzeitig wird jedoch auch ein Druck auf die in dem oberen Zylinderraum 40 enthaltene Pumpflüssigkeit ausgeübt. Hierdurchwird das Druckvorspannventil 42 geschlossen. Das Rückschlagventil 27 wird durch die Federn 36 nur in einem leicht vorgespannten Zustand gehalten, so daß dieses Ventil bei einem geringen Druck in dem oberen Zylinderraum öffnet. Auf diese Weise kann die in dem oberen Zylinderraum 40 enthaltene Pumpflüssigkeit über die Bohrung 30 wieder in den unteren Zylinderraum 16 gelangen. Sobald der erste Pumpkolben die in Fig. 2 gezeigte Stellung wieder rreicbt hat, ist er für einen weiteren Pumpzyklus vorbereitet.
• Die Rtiokführung des Arbeitskolbens 10 erfolgt auf dios.lbe Art und Weise, wiees oben bereits beschrieben wurde.
• Bei der erfindungsgemäßen Hydraulikpumpe wird somit bei einem niedrigen Arbeitsdruck bei einer vollen Pumpbewegung ein wesentlich größeres Pumpvolumen gefördert als bei einem hohen zu überwindenden Arbeitsdruck. Die Umschaltung vondem Niederdruckbetrieb auf den Hochdruckbetrieb erfolgt völlig automatisch. Der Druck, bei dem diese Umstellung eintritt, wird lediglich durch die Größe des Ventilsitzes des Druckvorspannventils sowie die auf dieses Ventil durch die Federn 44 ausgeübte Vorspannkraft bestimmt, Die erfindungsgemäße Hydraulikpumpe besitzt hierdurch einen äußerst einfachen Aufbau und eine einfache und narrensichere Arbeitsweise. Die Pumpe selbst läßt sich äußerst raumsparend herstellen.

Claims (24)

Patentansprüche

1) Für eine Hubpresse bestimmte Hydraulikpumpe mit Schnellhubeinrichtung mit einem ersten Pumpenkolben, der in einem Zylinder mit größerer Innenquerschnittsfläche als der Querschnittsfläche des ersten Pumpenkolbens verschiebbar ist, g e k e n n z e i c h n e t durch einen an dem in den Zylinder (19) ragenden Ende des ersten Pumpenkolbens (22) befestigten, den gleichen Querschnitt wie der Innenquersclmitt des Zylinders aufweisenden zweiten Pumpenkolben (25), dessen Druckseite (29) mit seiner dem ersten Pumpenkolben zugewandten Seite (26) über wenigstens ein bei einem auftretendem'Pumpdruck schließendes Rückschlagventil (27) und wenigstens ein gegen einen auftretenden Pumpdruck vorgespanntes Druckvorspannventil (28) verbunden ist.

2) Hydraulikpumpe nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der erste und der zweite Pumpenkolben konzentrisch zueinander angeordnet sind.

3) Hydraulikpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der zweite Pumpenkolben als Ring ausgebildet ist, der auf einem Ansatz (24) des ersten Kolbens befestigt ist.

4) Hydraulikpumpe nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Ansatz mit einem kleineren Durchmesser als der erste Pumpenkolben ausgebildet und koaxial zu diesem angeordnet ist.

5) Hydraulikpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das oder die Rückschlagventile (27, 27t, 27'') als Kugelventile ausgebildet sind.

6) Hydraulikpumpe nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Kugeln (34) jeweils in Aussparungen (33) gehalten sind, die in der die Druckseite des zweiten Pumpenkolbens bildenden Fläche (29) ausgebildet sind, und daß die Kugeln in ihren Schließstellungen über diese Fläche hinaus vorstehen.

7) Hydraulikpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß drei Kugelventile vorgesehen sind.

8) Hydraulikpumpe nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Kugelventile auf einem zu dem zweiten Pumpenkolben konzentrischen Kreis (54) liegen und jeweils um 1200 gegeneinander versetzt angeordnet sind.

9) Hydraulikpumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß gegen die Sugeln eine im wesentlichen in axialer Richtung des zweiten Pumpenkolbens verschiebbare, gegen die Druckseite des zweiten Pumpenkolbens hin federnd vorgespannte Andrückscheibe (35) anliegt.

10) Hydraulikpumpe nach Anspruch 9, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Andrückscheibe durch wenigstens eine Tellerfeder (36) vorgespannt ist.

11) Hydraulikpumpe nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Andrückscheibe auf einem über die Druckseite des zweiten Pumpenkolbens hinaus in axialer Richtung vorstehenden Ansatz verschiebbar ist.

12) Hydraulikpumpe nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß sich die die Andrückscheibe gegen die Kugeln (34) vorspannende Feder bzw. Federn (36) gegen den Ansatz abstützen.

13) Hydraulikpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß drei Druckvorspannventile (28, 28', 28t') vorgesehen sind.

14) Hydraulikpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Druckvorspannventile aus federbelasteten Kugelventilen bestehen.

15) Hydraulikpumpe nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Kugeln (42) jeweils in-Aussparungen (41) angeordnet sind, die in der dem ersten Pumpenkolben zugewandten Fläche (26) des zweiten Pumpenkolbens ausgebildet sind, und daß die Kugeln in ihren Schließstellungen über diese Fläche hinaus vorstehen.

16) Hydraulikpumpe nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß gegen die Kugeln eine im wesentlichen in axialer Richtung des zweiten Pumpenkolbens verschiebbare federbelastete Scheibe (43) anliegt.

17) Hydraulikpumpe nach Anspruch 16, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Scheibe durch eine Druckfeder (44) in Richtung auf den Zweiten Pumpenkolben vorgespannt ist.

18) Hydraulikpumpe nach Anspruch 17, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t e daß die Dnickfeder aus einer Tellerfeder besteht

19) Hydraulikpumpe nach einem der Ansprüche 4 und 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die-Scheibe (43) als Ring ausgebildet ist, der auf dem ersten Pumpenkolben (22) oder einem Ansatz (24) des ersten Pumpenkolbens verschiebbar ist.

20) Hydraulikpumpe nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sich die die Scheibe vorspannende Feder oder Federn gegen den ersten Pumpenkolben abstützt.

21) Hydraulikpumpe nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Druckvorspannventile (15) auf einem zu der Achse des zweiten Puepenkolbens konzentrischen Kreis angeordnet und jeweils um 1200 gegeneinander versetzt sind.

22) Hydraulikpumpe nach Anspruch 6 und/oder 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Aussparungen (33) für die Kugeln (34) der Rückschlagventile (27, 27', 27' ') und/oder die Aussparungen (41) für die Kugeln ¢42) der Druckvorspnnnventile (28, 28', 28") durch in axialer Richtung des zweite ten Pumpenkolbens verlaufende Bohrungen (30 bzw. 39) mit Jeweils einem kleineren Durchmesser als der Durchmesser der zugehörigen Kugel mit der einer jeweiligen Aussparung gegenüberliegenden Fläche-(26 bzw. 29) des zweiten Pumpenkolbens verbunden sind.

23) Hydraulikpumpe nach Anspruch 8 und 21, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Rückschlagventile in Bezug auf die Achse des zweiten Pumpenkolbens jeweils um 600 versetzt gegen die Druckvorspannventile angeordnet sind.

24) Hydraulikpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i o h n-e t , daß diese in eine Lasthubeinrichtung eingebaut ist.