DE1951381B2

DE1951381B2 - Vorrichtung zur steuerung von verdraengerpumpen

Info

Publication number: DE1951381B2
Application number: DE19691951381
Authority: DE
Original assignee: Vsesojuznyj nautschno lssledovatelskij konstruktorskij i technologitscheskij Institut gidromaschmostroenija, Moskau
Priority date: 1969-10-11
Filing date: 1969-10-11
Publication date: 1977-08-11
Also published as: DE1951381A1; DE1951381C3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung von in der Fördermenge einstellbaren Verdrängerpumpen mit einem Arbeitseinsteller, der über ein Übertragungsglied mit dem

ίο Fördermengeneinstellglied verbunden ist, das ein direkt proportionales Verhältnis zwischen Fördermenge und Verschiebung des Übertragungsglieds bewirkt. Eine solche Vorrichtung ist aus dem SU-Erfinderschein 2 04 138 bekannt.

Bei dieser bekannten Verdrängerpumpe ist das die Verdrängungsarbeit leistende Element ein Kolben, der eine vom Arbeitsraum ausgehende axiale Hohlbohrung aufweist, die in der Nähe des hinteren Endes des Kolbens über eine radial verlaufende Bohrung mit der

jo dortigen Kolbenoberfläche in Verbindung gesetzt ist. An der Stelle der Mündung dieser Radialbohrung ist auf dem Kolben eine Schiebehülse aufgesetzt, die als Fördermengeneinstellglied wirkt. Die Schiebehülse kann durch das Übertragungsglied in Richtung der

Kolbenbewegung verstellt werden, wobei das Übertragungsglied seinerseits vom Arbeitseinsteller in Gestalt einer Schraubspindel angetrieben ist.

Wenn die Schiebehülse so positioniert ist, daß sie während des gesamten Kolbenhubs die Radialbohrung überdeckt, so kann durch die Hohlbohrung des Kolbens nichts strömen und die Förderleistung der Pumpe ist maximal.

Wenn die Schiebehülse so eingestellt ist, daß auf einem Teil des Kolbenhubs die radiale Bohrung freikommt, so ist dieser Teil des Kolbenhubs für die Förderung des Mediums unwirksam, weil ein Ausgleich zwischen dem vor dem Kolben gelegenen Arbeitsraum und dem Kurbelgehäuse stattfindet. Wenn während des gesamten Kolbenhubs die Radialbohrung freigeht, so wird die Förderleistung der Pumpe Null.

Nachteilig ist bei der bekannten Pumpe, daß eine genaue Steuerung der Förderleistung, insbesondere im Bereich kleiner Fördermengen, nicht möglich ist. Der Zusammenhang zwischen der Verstellung des Förder-

mengeneinstellglieds, also der Schiebehülse, und der Fördermenge ist proportional und für eine genaue Steuerung im Bereich von z. B. 0 bis 10% der maximalen Pumpenleistung stehen dementsprechend auch nur 10% des Weges des Arbeitseinstellers zur Verfügung. Trotz

der Betätigung des Arbeitseinstellers durch ein Mikrometerhandrad ist dabei die Feinheit der Einstellung unbefriedigend.

Aus den genannten Gründen wird bisher für kleine Fördermengen üblicherweise eine andere Pumpe kleinerer Leistung eingesetzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Vermeidung der beschriebenen Nachteile eine Vorrichtung zur Steuerung der Fördermenge einstellbarer Verdrängerpumpen zu schaffen, bei der eine präzise

Feineinstellung der Fördermenge in allen Betriebsbereichen, insbesondere auch im Bereich kleiner Fördermengen, möglich ist.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Ausbildung wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß

vorgeschlagen, daß der Arbeitseinsteller über ein Schwenkglied einstellbarer Neigung auf das Übertragungsglied wirkt, wobei das Schwenkglied unter Aufrechterhaltung seines Neigungswinkels durch den

\rbeitseinsteller parallel verschoben wird und die Neigung des Schwenkgliedes durch einen Bereiehseinlciler einstellbar ist.

Dieses kinematische Grundprinzip kann in einer Reihe von zweckmäßigen Ausgestaltungen verwirklicht s werden. So kann z. B. das Schwenk^ied eine ebene Berührungsfläche aufweisen, in der die Achse seines Gelenkes liegt und auf die sich das Übertragungsglied abstützt.

Eine andere zweckmäßige Möglichkeit ist es, das to Schwenkglied als Führung für einen Gleitstein auszubilden und das Übertragungsglied mittels eines Gelenks mit diesem Gleitstein zu verbinden, wobei die Schwenkachse des Gelenks des Schwenkglieds parallel zur Achse des Gleitsteingelenks verläuft.

Bei all diesen Ausgestaltungen ist es zweckmäßig, das Gelenk des Schwenkgliedes in einem Schlitten einzubauen, der mit dem Arbeitseinsteller verbunden und in Führungen montiert ist, die unter einem vorzugsweise rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des Übertragungsgliedes verlaufen. Dabei kann das Schwcnkglied am seinem Gelenk gegenüberliegenden Ende einen Fuß aufweisen, der längs einer Führung gleitet, die parallel zu den Führungen des Schlittens verläuft.

Für diese Ausbildung gibt es wiederum mehrere zweckmäßige Ausgestaltungsmöglichkeiten. Es kann z. B. die Führung des Fußes von einem translatorisch bewegten Element des Bereichseinstellers getragen sein und die Führungen des Schlittens im Vorrichtungsgehäuse ausgeführt sein.

Es kann auch zweckmäßig sein, die Führung des Fußes im Vorrichtungsgehäuse auszuführen und die Verbindung des Gelenkes des Schwenkgliedes mit dem Schlitten über das translatorisch bewegte Element des Bereichseinstellers herzustellen.

Eine andere zweckmäßige Möglichkeit ist es, die Führung des Fußes im Vorrichtungsgehäuse und die Führung des Schlittens aber im translatorisch bewegten Element des Bereichseinstellers einzubauen.

Schließlich ist es zweckmäßig, wenn die Achse des Gelenkes des Schwenkgliedes ortsfest liegt und die kinematische Verbindung dieses Gliedes mit dem Übertragungsglied mindestens über ein zusätzliches Element erfolgt, das mit dem Arbeitseinsteller gekoppelt ist.

Die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung eignet sich in besonderer Weise auch zur Steuerung von mehreren gleichzeitig arbeitenden Pumpen, wie dies in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen vorgeführt werden soll.

Zunächst wird die Erfindung anhand der nachfolgenden Beschreibung von mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Steuerung einer Membran-Dosierpumpe,

F i g. 2 den Schnitt durch eine andere Ausbildung der Steuervorrichtung,

F i g. 3 den Schnitt durch eine weitere Ausbildung der Steuervorrichtung mit in einem Gleitstück angeordnetem Schwenkglied,

F i g. 4 den Schnitt durch eine andere Ausbildung der Steuervorrichtung mit in einem Gleitstück angeordnetem Schwenkglied,

F i g. 5 das kinematische Schema einer weiteren Ausbildung der Steuervorrichtung,

Fig.6 das kinematische Schema einer anderen Ausführung der Steuervorrichtung,

F i ε. 7 den Schnitt durch eine Ausführungsform der Steuervorrichtung, bei der das Schwenkglied eine ortsfeste Gelenkachse aufweist,

Fig.8 das kinematische Schema einer weiteren Ausführungsform der Steuereinrichtung mit ortsfester Gelenkachse des Schwenkglieds.

F i g. 9 eine Möglichkeit zur Fernübertragung der Steuerwirkung der Vorrichtung,

Fig. 10 die Möglichkeit der gleichzeitigen Steuerung mehrerer Pumpen, wobei die Schwenkglieder der Steuereinrichtungen miteinander verbunden sind,

F i g. 11 eine andere Möglichkeit der gleichzeitigen Steuerung mehrerer Pumpen, wobei die Bereichseinsteller miteinander verbunden sind,

Fig. 12 die schematische Darstellung mehrerer Steuervorrichtungen mit verbundenen Bereichseinstellern, zwischen denen eine Vorrichtung zur Korrektur des Übersetzungsverhältnisses vorgesehen ist,

F i g. 13 eine weitere Ausführungsvariante hiervon.

Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung zur Steuerung der Membran-Dosierpumpe 1 hat einen Arbeitseinsteller 2, der mit dem Fördermengensteuerungswerk 3 der Pumpe 1 über ein Schwenkglied 4 verbunden ist, das innerhalb des Gehäuses 5 gelenkig montiert ist und mit einem Übertragungsglied 6 zusammenwirkt.

Der Arbeitseinsteller 2 dient zur Änderung des Abstandes zwischen Gelenkachse 7 des Schwenkglieds 4 und der Stelle A, wo seine Berührungsfläche 11 mit dem Übertragungsglied 6 zusammenwirkt. Zur Änderung des Neigungswinkels des Schwenkgliedes 4 ist ein Bereichseinsteller 8 vorgesehen.

Das Fördermengensteuerungswerk 3 hat, wie auch die eingangs beschriebene bekannte Ausbildung, eine Schiebehülse 9 als Fördermengeneinstellglied, die radiale Durchlaßkanäle 10 des hohlgebohrten Kolbens 64 je nach ihrer Einstellung auf einem mehr oder weniger großen Teil des Kolbenhubs überdeckt. Die Änderung der Fördermenge kommt dabei auf die bekannte Weise zustande.

Durch den Arbeitseinsteller 2 wird das Schwenkglied 4 auf und ab verschoben, wobei es sich selbst parallel bleibt, d. h. seine Neigung beibehält. Bei der Auf- und Abbewegung ändert sich der Abstand zwischen dem Gelenk 7 und damit der Gelenkachse 0 des Schwenkgliedes 4 und seiner Berührungsstelle A mit dem Übertragungsglied 6.

Bei konstantem Neigungswinkel des Schwenkgliedes 4 bestimmt die Länge des Abstandes 0—Λ die Lage des Übertragungsgliedes 6 und der mit ihm verbundenen Schiebchülse 9 und folglich die Förderleistung der Pumpe 1.

Die Führung 12 des Anschlages 13 ist ein Teil des sich translatorisch bewegenden Elementes des Bereichseinstellers 8, der den Neigungswinkel des Schwenkgliedes vorgibt. Diese Führung wirkt mit dem Schwenkglied 4 über dessen Fuß 14 zusammen, wobei dieser eine zylindrisch gestaltete Oberfläche hat und in einem gewissen Abstand von der Achse des Gelenkes 7 des Schwenkgliedes 4 liegt

Der Anschlag 13 wird durch die Betätigungsmutter 15 des Bereichseinstellers 8 verschoben.

Die Gelenkachse 0 des Gelenks 7, die Stelle A de; Zusammenwirkens zwischen Schwenkglied und Über tragungsglied und der Krümmungsmittelpunkt B dei Fußes 14 liegen sämtlich in der Berührungsfläche 11 dei Schwenkgliedes.

Das Gelenk 7 des Schwenkglieds 4 ist an einen Schlitten 16 vorgesehen, der im Gehäuse 5 de Vorrichtung in Führungen 17 verschieblich ist. Di'

Führungen 17 verlaufen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Übertragungsgliedes 6. Sie könnten auch unter einem anderen Winkel zur Bewegungsrichtung des Übertragungsgliedes angeordnet werden, was jedoch eine Vergrößerung der Abmessungen der Vorrichtung erforderlich machen würde.

Die Verstellung des Schlittens 16 erfolgt durch den Arbeitseinsteller 2. Dieser weist einen translatorisch bewegten Teil, nämlich die Schraube 18 auf, auf deren Ende ein Drehgriff 19 sitzt.

Der Drehgriff 19 kann einen Zahnkranz 20 tragen, so daß seine Betätigung statt von Hand auch automatisch oder durch eine Fernsteueranlage bekannter Bauart erfolgen kann.

Die Führung 12 ist parallel zu den Führungen 17 des Schlittens 16 orientiert. Dadurch beeinflussen sich die Einstellbewegungen von Arbeitseinsteller und Bereichseinsteller nicht und mittels des letzteren wird ausschließlich der Bereich vorgegeben, der durch den ersteren überstrichen werden kann. Dabei ist der Zusammenhang zwischen der Bewegung des Arbeitseinstellers 2 b/w. des Schlittens 16 und der Abtriebsbewegung des Übertragungsglieds 6 bei jeder festliegenden Stellung des Bereichseinstellers 8 streng linear.

Bei der in Fig.2 gezeigten Ausführungsart der Vorrichtung ist das Schwenkglied 4 als Hohlzylinder mit einer Längsnut 21 ausgebildet, in dessen Innerem ein Gleitstein 22 bewegt wird, welcher durch ein Gelenk 23 mit dem Übertragungsglied 6 verbunden ist.

Die Innenwände des Zylinders dienen als Führungen. Das Schwenkglied kann eine Stange mit einer geformten, z. B. schwalbenschwanzförmig gestalteten Nut darstellen, die das Verschieben des Gleitsteins 22 längs des Schwenkgliedes gewährleistet.

Die Achse des Gelenkes 23 liegt in der Ebene, die parallel zur Längsachse des Schwenkgliedes und durch die Achse 0 des Gelenkes 7 des Schwenkgliedes 4 läuft. Wird der Arbeitseinsteller 2 oder der Bereichseinsteller 8 betätigt, so verschiebt sich die Achse des Gelenkes 23 in der erwähnten Ebene.

Der Bereichseinsteller 8 enthält eine Schnecke 24, welche im Schlitten 16 angeordnet und über die Keilfeder 25 mit dem Sternrad 26 verbunden ist, durch das der Bereichseinsteller von Hand oder automatisch bzw. über eine Fernsteuerung betätigbar ist.

Die Schnecke 24 schwenkt das mit dem Schwenkglied 4 verbundene Zahnsegment 27.

Bei der in Fig.3 gezeigten Ausführungsart des Bereichseinstellers 8 ist die Schraube 18 gleichzeitig sowohl mit dem Arbeitseinsteller 2 als auch mit dem Bereichseinsteller 8 verbunden. Dabei ist das Handrad 19 durch eine Platte 28 verschiebungsfest, aber drehbar mit der Schraube 18 gekoppelt, die Ihrerseits drehbar, aber verschiebungsfest durch den Schlitten 16 ragt. Das Handrad 19 ist mit einem Innengewinde, das mit der Schraube 29 im Eingriff steht, versehen, so daß seine Drehung zur Auf· und Abbewegung seiner selbst sowie über die Schraube 29 auch des Schlittens 16 mit der Gelenkachse 7 führt.

Das Sternrad 26 ist drehfest, aber längsbeweglich mit der Schraube 18 gekoppelt. Bei seiner Drehung wird also auch die Schraube 18 gedreht, wodurch sich ein Gleitstein 30 in Führungen 31 des Schlittens 16 bewegt. Bei seiner Verstellung betätigt der Gleitstein 30 über den Fuß 14 das Schwenkglied 4 und verändert dessen Neigungswinkel.

Bei der in FI g. 4 gezeigten Ausführungsform erfolgt die Änderung des Neigungswinkels des Schwenkglieds 4 durch Verschiebung des zusätzlichen Gleitsteins 30 in den Führungen 31, die senkrecht zu den Führungen 17 des Schlittens angeordnet sind, der als eine durch den Arbeitseinsteller 2 verschiebbare Stange ausgebildet ist.

S Dabei kann die Drehachse 0 des Gelenkes des Schwenkgliedes 4 direkt mit dem zusätzlichen Gleitstein 30 verbunden werden, dessen Stellung in bezug auf die Stange 16 durch den Bereichseinsteller 8 bestimmt wird.

Der Fuß 14 des Schwenkgliedes 4 steht in

ig Wechselwirkung mit der in das Gehäuse 5 der Vorrichtung eingebauten und parallel den Führungen 17 der Schlittenstange 16 angeordneten Führung 12.

Die Verschiebung des Gleitsteins 30 bewirkt eine Änderung des Neigungswinkels des Schwenkgliedes 4

und folglich auch die Verschiebung des Übertragungsgliedes 6, das mit dem Schwenkglied 4 z. B. über die Gleithülse ausgebildeten Gleitstein 22 und das Gelenk 23 zusammenwirkt.
Bei der in Fig.5 gezeigten Vorrichtung ist das Schwenkglied 4 in Form eines Stabes ausgeführt, der als Führung für den mit dem Übertragungsglied 6 verbundenen Gleitstein 22 dient, dessen äußere Oberfläche einen Kugel- oder Zylinderteil darstellt, der mit dem Gelenk 23 des Übertragungsgliedes 6 in Wechselwirkung steht.

Der Fuß 14 ist ebenfalls mit dem Schwenkglied 4 durch das Gelenk 32 verbunden und bewegt sich auf der flachen Führungsfläche 12 des Anschlages 13, der das translatorisch bewegte Element des Bereichseinstellers 8 darstellt.

Bei dieser Einrichtung ist der Schlitten 16 als Schraube 18 ausgebildet und die Führung 17 des Schlittens 16 stellt ein im Einrichtungsgehäuse S ausgeführtes Gewinde dar. Auch der Anschlag 13 des Bereichseinstellers 8 ist als Schraube ausgeführt. Dabei ist die Führung 12 des Fußes 14 senkrecht zur Längsachse des Anschlages 13 angeordnet.

Somit sind die Achsen der translatorisch bewegten Teile, der Schraube 18 des Arbeitseinstellers 2 und des Anschlages 13 des Bereichseinstellers 8 senkrecht zueinander angeordnet.

Bei der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsvariante erfolgt die Verbindung der Führung 12 mit dem Schwcnkglied 4 durch den Fuß 33, der als Gelenk-Gleitstück einer bekannten Bauart ausgeführt ist.

Ein Teil des Schlittens 16 des Arbeitseinstellers 2 ist »Is Schraube 18 ausgebildet, deren Führung 17 am translatorisch bewegten Element 34 des Bereichsein· stcllcrs 8 festsitzt, der durch die Mutter 15 mit dem

SO Gehäuse 5 der Vorrichtung verbunden wird. Das Gelenk 7 des Schwenkgliedes 4 ist durch die Buchse 35 mit: dem Schlitten 16 und durch das Gelenk 23 mit dem Übertragungsglied verbunden. Die Schraube 18 wird parallel der Führung 12, die mit dem Gehäuse S starr

ss verbunden ist, verschoben.

Bei der in Fig.7 gezeigten Ausbildung erfolgt die Verstellung des Übertragungsgliedes 6 durch das Schwenkglied 4, das mit dem Arbeitseinsteiler 2 und mit dem Bereichseinsteller 8 in Wechselwirkung steht, bei

unbeweglich Im Gehäuse 3 der Vorrichtung befestigtem Gelenk 7 des Schwenkgliedes 4. Dabei erfolgt die Verbindung des Schwenkglledes 4 mit dem Übertragungsglied (I durch das zusätzliche Element 36, das mit der translatorisch bewegten Schraube 18 des Arbeite·

einstellers 2 verbunden Ist.

Die Verbindung der Schraube 18 mit dem zusätzlichen Element 36 erfolgt durch die Führung 37, die der Bewegungsrichtung des Übertragungsgliedes β parallel

ist Das zusätzliche Element 36 wirkt an der Stelle A kinematisch mit der flachen Berührungsfläche 11 zusammen, in der die Achse O des Gelenks 7 des Schwenkgliedes 4 liegt.

Die Änderung des Neigungswinkels des Schwenkglieds erfolgt am Bereichseinsteller 8 über den Anschlag 13 und den Fuß 14, der in einem gewissen Abstand von der Achse 0 des Gelenkes 7 angeordnet ist Der Bereichseinsteller 8 weist einen über die Skala 39 verschiebbaren Feinmeßkopf 38 sowie auch einen eingebauten Kolben 40 auf, der auch durch Druckgas betätigt werden kann, welches durch die Bohrung 41 zuführbar ist (vgl. auch F i g. 10).

Zur Feinkorrektur des Neigungswinkels des Schwenkgliedes 4 kann bei feststehendem Arbeitseinsteller 2 oder Bereichseinsteller 8 die Achse des Gelenkes 7 durch Änderung der Lage der das Gelenk 7 tragenden Lagerplatte 42 versetzt werden.

Bei der Ausbildung gemäß F i g. 8 ist die Führung 37 direkt an der translatorisch bewegten Schraube 18 des Arbeitseinstellers 2 ausgeführt und durch den Anschlag 43 mit dem zusätzlichen Element 36 verbunden.

Die Kopplung des zusätzlichen Elementes 36 mit dem Übertragungsglied 6 erfolgt hier über die Büchse 44 und seine Kopplung mit dem Schwenkglied 4 durch das Gelenk 23. Das Schwenkglied 4 ist mit dem Bereichseinsteller 8 durch den Anschlag 13 und den Fuß 45 verbunden, der als Gelenk ausgebildet ist, welches auf denselben Führungen 21 des Schwenkgliedes 4 wie auch das Gelenk 23 angeordnet ist. Die Achsen des Fußes 45, des Gelenkes 23 und des Gelenkes 7 liegen in einer Ebene.

Die Längsachse des Anschlages 13 und die Führung 37 verlaufen parallel zur Bewegungsrichtung des Übertragungsgliedes 6. Dadurch ist die Linearität der Skala des Arbeitseinstellers 2 und der Skala des Bereichseinstellers 8 gewährleistet. Diese Skalen können ähnlich den Skalen 46 und 39 des Arbeitseinstellers 2 bzw. des Bereichseinstellers 8 der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung ausgeführt sein.

Die Verbindung des Ubertragungsgliedes 6 mit dem Fördcrmcngensteuerungswerk 3 der Pumpe 1 ist so ausgeführt, daß beim Zusammenfallen der Stelle A des kinematischen Zusammenwirkens des Ubertragungsgliedes 6 mit der Achse 0 des Gelenkes 7 die Pumpenfördermenge gleich Null wird. Dazu wird üblicherweise in der Kopplung des Gelenkes 7 mit der Schiebehülsc 9 des Fördcrmengensteuerungswerkcs 3 eine Justierschraube 47 (Fig. 1) vorgesehen. Durch diese Justierschraube kann die Stellung der Schiebehülse 9 unabhängig von der Lage des Schwenkgliedes 4 geändert werden.

Zur Anordnung der Steuervorrichtung außerhalb der Doslerpumpe wird gemäß Pig.9 das Übertragungsglied in zwei getrennte Elemente aufgespalten und die Verbindung der beiden durch die Fernsteuerung 48 ausgeführt, die z.B. als miteinander synchronisierte Oleichlaufgeräte 49 ausgebildet ist, welche mit jeweils einem der Übertragungsgliedelemente 6 über Zahnrad· getriebe SO verbunden sind.

Zur gleichzeitigen Steuerung mehrerer Dosierpumpen, die einen synchronisierten Antrieb aufweisen (Fig. tO bis 13), sind die Schwenkglieder 4 aller vorrichtungen miteinander verbunden, wodurch eine gleichzeitige Änderung der Förderleistung aller Pumpen unter Einhaltung des Verhältnisses zwischen den Fördermengen der einzelnen Pumpen, das durch die Arbeitseinsteller 2 der Steuervorrichtungen dieser Pumpen vorgegeben wurde, vorgenommen wurde, vorgenommen werden kann.

In F i g. IG ist schematisch die starre Synchronisierung

von zwei Schwenkgliedern 4 der Steuervorrichtungen

S für zwei Pumpen 1 dargestellt, welche mittels einer Kupplung 51 gekuppelt und von einem gemeinsamen Motor 52 angetrieben sind.

Hier sind die Schwenkglieder 4 der Einrichtung direkt miteinander verbunden, unter ein und demselben Winkel zur Bewegungsrichtung der entsprechenden Übertragungsglieder 6 angeordnet und weisen das gemeinsame Werk 8 zur Änderung ihres Neigungswinkels auf.

Die erwähnte Verbindung ist mittels der Stäbe 53, die ■5 mit den Gelenken 7 der Schwenkglieder 4 gekoppelt sind, ausgeführt.

Falls bei den Einrichtungen zur Steuerung der beiden Pumpen 1 die Schwenkglieder 4 einen unterschiedlichen Schwenkwinkel haben, welcher der totalen Änderung der Pumpenförderung vom maximalen bis zum Nullwert entspricht, so wird in der Kopplung der Schwenkglieder 4 eine Korrekturvorrichtung 54, nämlich ein Getriebe angeordnet, welches das Übersetzungsverhältnis zwischen den Schwenkgliedern 4 der Pumpen 1 ändert. 2s 1st der Schwenkwinkel für die Schwenkglieder 4 ein und derselbe, so können die Schwenkglieder durch einen gemeinsamen Stab 55 (F i g. 7) verbunden werden. Alle Schwenkglieder können ein für alle Vorrichtungen gemeinsames Teil darstellen (in der Zeichnung nicht angedeutet).

Bei einem gemeinsamen Betrieb von insbesondere der Größe und Bauart nach verschiedenen Fördermengensteuerungswerken der Dosierpumpen ist es zweckmäßig, die Bereichseinsteller zur gleichzeitigen Änderung des Neigungswinkels der Schwenkglieder mitein ander zu verbinden.

Gemäß F i g. 11 dient hierzu beispielswiese eine Antriebsstange 56, die von einem Spindelwerk 58 bewegt wird und Schablonen 57 verschiebt, welche die Anschlagstücke 13 betätigen.

In Fig. 12 sind die Pumpen 1 über einen Kettentrieb 62 miteinander gekoppelt und werden von einem gemeinsamen Motor 52 angetrieben. Ihre Bereichseinsteller 8 sind ebenfalls durch Kettentriebe 60 mitcinander gekoppelt,

Bei der in Fig. 13 gezeigten Abwandlung des synchronisierenden Antriebs hat jeder Bereichseinsteller 8 einen elektrischen Servoantrieb 59, wobei alle Servoantriebe 59 um einen gleichen Winkel schwenken, so falls ein Steuersignal aus der Elektrozuleltung 61 zugeführt wird.

Ist der maximale Verschwenkwinkel der Schwenkglieder an verschiedenen Steuereinrichtungen verschieden, werden Korrekturvorrichtungen vorgesehen, die SS als Kettentriebe 60 (F i g. 12) und als Zahnradgetriebe 63 (Fig. 13) mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen ausgeführt sind.

Bei der Ausbildung gemlD F i g. 11 kann die Korrektur durch die Schablonen 37 bewirkt werden, die unter verschiedenen Neigungswinkeln zur Achse det Antriebs 56 orientiert sind.

Selbstverständlich können zur Korrektur auch Berelchselnstoller 8 dienen, deren Schrauben 13 verschiedene Gewindesteigungen aufweisen.

"' Betrieb

Die Wirkungswelse der erflndungsgemäBen Vorrich tung zur Steuerung der Fördermenge im Betrieb de

Ιϋ

Pumpe ist wie folgt:

Bei Betätigung des Drehgriffs 19 (Fig. 1) im Uhrzeigersinn bewegen sich bei Rechtsgewinde der Schraube 18 der Schlitten 16 und das Schwenkglied 4 abwärts. Dabei wird das Übertragungsglied 6 und damit auch die Schiebehülse 9 nach links bewegt. Hierdurch wird die Fördermenge der Pumpe 1 infolge Ansteigens der durch die Durchlaßkanäle 10 überströmenden Flüssigkeitsmenge verringert.

Wird der Drehgriff 19 in die entgegengesetzte Richtung gedreht, so verschiebt sich das Übertragungsglied 6 nach rechts und die Förderung der Pumpe 1 wächst.

Die Fördermenge der Pumpe ist Null, wenn sich das Übertragungsglied 6 in der linken Endstellung befindet, was dann der Fall ist, wenn der Berührungspunkt A sich auf der Höhe der Gelenkachse 0 befindet Dies ist immer der Fall, wenn der Arbeitseinsteller 2 voll abgesenkt ist.

Bei der Aufwärtsbewegung des Arbeitseinstellers 2 bewegt sich das Übertragungsglied 6 um so schneller nach rechts und nimmt die Förderleistung der Pumpe um so schneller zu, je stärker das Schwenkglied 4 geneigt ist. Die maximale Förderung wird erreicht, wenn der Arbeitseinsteller 2 sich in seiner oberen Endstellung befindet und dabei die Neigung des Schwenkglieds maximal ist, d. h. der Bereichseinsteller 8 sich in seiner rechten Endstellung befindet

Es ist zu sehen, daß der vom Arbeitseinsteller 2 überstreichbare Änderungsbereich der Pumpenförderung durch den Bereichseinsteller 8 vorgegeben wird. Dieser legt somit die maximale Fördermenge der Pumpe 1 fest, die bei seiner gegebenen Einstellung mit dem Arbeitseinsteller erzielbar ist. Innerhalb der Grenzen dieses eingestellten Bereiches wird die Fördermenge durch den Arbeitseinsteller 2 geändert, wobei eine sehr präzise lineare Einstellung möglich ist, insbesondere im Bereich kleiner Fördermengen.

In ähnlicher Weise verläuft der Betrieb der in F i g. 2 dargestellten Vorrichtung, bii welcher eine Änderung des Neigungswinkels des Schwenkglieds 4 durch das Zahnsegment 27 und die Schnecke 24 zustande kommt, und zwar durch Drehung des Sternrades 26. Eine Stellungsänderung des Schlittens 16 erfolgt durch die Schraube 66 des Arbeitseinstellers 2.

Bei der Ausbildung gemäß F i g. 3 erfolgt die Änderung des Neigungswinkels des Schwenkgliedes 4 durch eine Drehung des Sternrades 26, wodurch der Gleitstein 30 auf- und abbewegt wird. Dabei überträgt die Schraube 18 eine Drehbewegung.

Wird das Handrad 19 auf dem Gewinde 29 gedreht, so überträgt die Schraube 18 ohne sich zu drehen eine Auf- und Abbewegung und verfährt den Schlitten 16 mitsamt allen von ihm getragenen Teilen.

In ähnlicher Weise verläuft auch der Betrieb der anderen Ausführungsformen.

Beim in Fig. 10 bis 13 gezeigten Koppeln mehrerer Pumpen wird, falls die Schwenkglieder der Pumpen 1 bei Nullförderung unter gleichen Winkeln zu den Übertragungsgliedern eingestellt sind, sich infolge der starren synchronisierenden Verbindung der Schwenkglieder ihr Neigungswinkel gleichzeitig ändern, jedoch wird dabei die Ähnlichkeit der Dreiecke »OAC« (Fig. 1) bei allen Pumpen eingehalten. Somit wird das Verhältnis der Längen der Abschnitte »A« aufrechterhalten, die vorher durch die Arbeitseinsteller festgelegt wurden, und folglich auch das anfängliche Verhältnis zwischen den Fördermengen der Pumpen.

Bei verschiedenen Schwenkglieder-Neigungswinkeln, die der maximalen Pumpenförderung entsprechen, gewährleisten Korrekturvorrichtungen eine Änderung dieser Winkel bis zu einer Winkelgröße, die der Nullförderung der Pumpen entspricht bei gleicher Hublänge des Kolbens 40 (F i g. 10) am Arbeitseinsteller 8, gleicher Umdrehungszahl des Spindelwerks 5t (I⁷Ig. U), des Handgriffs 67 (Fig. 12) oder der Servoantriebe 59(F ig. 13).

Dabei wird auch das von den Arbeitseinstellern ί festgelegte Verhältnis zwischen den Fördermengen dei Pumpen 1 aufrechterhalten.

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung von in der Fördermenge einstellbaren Verdrängerpumpen mit einem Arbeitseinsteller, der über ein Übertragungsglied mit dem Fördermengeneinstellglied verbunden ist, das ein direkt proportionales Verhältnis zwischen Fördermenge und Verschiebung des Übertragungsglieds bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitseinsteller (2) über ein Schwenkglied

(4) einstellbarer Neigung auf das Übertragungsglied (6) wirkt, wobei das Schwenkglied (4) unter Aufrechterhaltung seines Neigungswinkels durch den Arbeitscinsteller parallel verschoben wird und die Neigung des Schwenkgliedes (4) durch einen Bereichseinsteller (8) einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkglied (4) eine ebene Berührungsfläche (11) aufweist, in der die Achse (0) seines Gelenks (7) liegt und auf die sich das Übertragungsglied (6) abstützt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkglied (4) als Führung für einen Gleitstein (22) ausgebildet ist und das Übertragungsglied (6) mittels eines Gelenks (23) mit diesem Gleitstein verbunden ist, wobei die Schwenkachse (0) des Gelenks (7) des Schwenkglieds (4) parallel zur Achse (A) des Gleitsteingelenks (23) verläuft.

4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (7) des Schwenkgliedes (4) in einem Schlitten (16) eingebaut ist, der mit dem Arbeitseinsteller (2) verbunden und in Führungen (17) montiert ist, die unter einem rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des Übertragungsgliedes (6) verlaufen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkglied (4) am seinem Gelenk (7) gegenüberliegenden Ende einen Fuß (14, 33) aufweist, der längs einer Führung (12) gleitet, die parallel zu den Führungen (17) des Schlittens (16) verläuft.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (12) des Fußes (14) von einem translatorisch bewegten Element (13,30) des Bereichseinstellers (8) getragen ist und die Führungen (17) des Schlittens (16) im Vorrichtungsgehäuse

(5) ausgeführt sind (F i g. 1).

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (12) des Fußes (14) im Vorrichtungsgehäuse (5) ausgeführt ist und die Verbindung des Gelenkes (7) des Schwenkgliedes (4) mit dem Schlitten (16) über das translatorisch bewegte Element (30) des Bereichseinstellers (8) erfolgt (F ig. 4).

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (12) des Fußes (33) im Vorrichtungsgehäuse (5) und die Führung (17) des Schlittens (16) aber im translatorisch bewegten Element (34) des Bereichseinstellers (8) eingebaut ist (F ig. 6).

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Gelenkes (7) des Schwenkgliedes (4) ortsfest liegt und die kinematische Verbindung dieses Gliedes mit dem Übertragungsglied (6) mindestens über ein zusätzliches Element (36) erfolgt, das mit dem Arbeitseinsteller (2) gekoppelt ist (F ig. 8).