DE1965492A1 - Pumpe - Google Patents

Description

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■jJecalenit (Engineering) Limited, rljfmpxith, Devon, England

i^Jurup<

Lie rJrfindunp¹ betrifft eine !ftunpe, in deren mit einem Einlaß ν.ΐι·~- An':laß vernehenou 'Ajllnäov ein. Kolben gerben eine AufIar;⁺;urj;';nkrnrt hubbewer;lieh ist.

KolbonT^rnpon mit nep-en oino Auflastunp;s- bzw. Rückstellkrai't l:rabbewo.";lichen Lolbt-Ί r.'uxl in zahlreichen Ausführungen seit Ι.τ^ί'οπ bol-annt. lior trfuidunp; liefet vorneImIich die Aufgabe i'/u-rrur.ne, ο in ο Kolbenpumpe zu schaffen, die sich durch vex·- {/'loio'isweise einfache uncl gedrängte Bauweise auszeichnet, .üio erfind"urin'i3f--;einäße immpe ißt bevorzugt für bc}iuiiern7^rntoiiie be.'jtir.urat, obwohl sie nuch auf anderen Arbeitsgebieten verwendbar ist«

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Gemäß .der Erfindung ist zur Htibbeviegung des Kolbens gegen die genannte Auflastungskraft ein mit einer -stirnfläche desselben znsammenwirkende ω , um die Kolbenmittellinie herum "verlaufendes, schraubenförmiges iiockenkurvensystem vorgesehen.

Vorzugsweise Xireist der Kolben an seiner Stirnfläche eine schraubenförmige lockenfläche auf, die mit einem gegenüber dieser Hockenflache drehbaren Hockenglied:susammemcLrkt. Das No'ckenglied besteht zweckmäßig aus einer Kugel, die zwischen der schraubenförmigen Nockenfläche des Kolbens undeiner gegenüber dem Kolben drehbaren Kugellager!¹.lache- ang.eordnet ist.

Eine besonders gedrängte und zweckmäiBige Bauweise der erfindungsgemäßen Pumpe ergibt sich, wenn gemäß einem weiteren Kerkmal der. Urfindung die .Welle, über die die Lagerflache des Kockenglieds bzw. der Kugel in Drehung versetet wird,"■·._ so angeordnet wird, dab sie detx Kolben durchgreift.' Die^: Welle wird z.B. von einr^ri Elektromotor angetrieben. Uh die Ku- ^ΐ:' gel auf ihrer BaIm zu halten, eripfiehlt es sich, an der Kugfe'llagerfläche ein sich über deron Umfang erstreckendes Siehe-· ruugs- oder IIalteor-'-;rui vorivusohVu. ' ■

ijO"t^:i-ij einer bevorzugten Au^üTüirurigsforn der Erfinaung wird-, die auf don KoIIkmi wirkende Auj" lac tin >gs- bzw. iiiiclcrtellkrat'i VOd. einer öchraubenf oder aur.f"eü'bt, die den Kolbr-tj .i."i oberen Bej'o-ich uianeliließt" und sich-einerlei tr» au ciaer Ki'igf lache, de?; Kolben.?, und andererseits an "einer am Sylincer oefestig-

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ten Hülse abstützt. . .

lira die Reibungsverluste der Pumpe Liogliclist gering su halten, ist ren'äB einem weiteren Merkmal der Erfindung die die Ilugella;.:erflache tragende Welle auf einer zweiten Kugel abgestützt, die in einer Aussparung am Zylinderboden sitzt* Mit.dieser.Kugel ';ird ii.ug3.eich eine erhebliche Verminderung' der Reibungs-verliiste sowie eine weitgehende Anpassungsfähigkeit der gesamten Baueinheit erzielt. Weitere Reibungsverluste lassen sich aufgrund der rollenden Berührung der Kugel der beweglichen Teile des Nockensystems erreichen, ■ ■ .

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Zylinder des über die Nockenkurve betätigten Kolbens über einen Anschluß mit einem zweiten abgedichteten Zylinder verbunden, in dem ebenfalls ein Kolben hubbeweglich angeordnet ist, dessen Hub zur Änderung der Pumpenfördermenge veränderlich einstellbar ist. Dieser zweite Kolben kann mit einer außerhalb der Pumpe liegenden Vorrichtung verbunden sein, die sich zusammen mit dem hubbeweglichen Kolben bewegt. Diese Anordnung hat vor allem den Vorteil, daß im Pumpenbetrieb, d.h. dann, wenn sich- der zweitgenannte Kolben mit dem eigentlichen !Förderkorb en bewegt, von der Pumpenaußenseite her auf visuellem Wege ohne weiteres festgestellt werden kann, daß sich die Pumpe in Betrieb befindet. Außerdem kann der zweite Kolben in vorteilhafter Weise dazu herangezogen werden, den Hauptzylinder der Pumpe vor inbetriebnahme derselben aufzufüllen.

Die Einlaß- und Auslaßöffnungen des Pumpenzylinders können

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(jeweils durch ein Einwegventil, "verschlossen sein, wobei es ohne weiteres möglich, ist, das in den Auslaßöffnungen befindliche "Ventil außerhalb der Pumpe bzw. an deren Außenseite anzuordnen. Es versteht sich, daß sich die Pumpe durch entsprechende Dimensionierung ihrer Teile auf die jeweils geforderte Förderleistung abstimmen läßt.

In der Zeichnung ist ein AusiMihrungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: ·

Fig. 1 die Pumpe gemäß der Erfindung im Querschnitt; Fig. 2 einen Schnitt nach Linie H-II der Fig. 1;. .Fig. 5 die Pumpe gemäß Fig.* 1 in". Draufsicht; Fig. 4 im Schnitt eine der Pumpe zugeordnete Schauglasvorrichtung-. .

Die.in der Zeichnung dargestellte periodisch arbeitende Pumpe weist ein Gehäuse 1 und einen Gehäusedeckel 2 auf, in dem* ein Elektromotor 5 untergebracht ist. Der Elektromotor J ist über eine Kupplung 5 mit einer Antriebswelle 4 verbunden. An dem Ende der Welle 4 ist eine Triebplatte 6 befestigt, die eine Drucklagerfläche 7 aufweist.

Die Antriebswelle und die Triebplatte sind mit Paßsitz in einem Zylinder 8 einer Zylinderblockeinheit 9 angeordnet, die sich in dem Tankbehälter bzw. dem Vorratsraum 10 der Pumpe befindet. Der Zylinder 8 ist an seinem dem Motor zugewandten Ende im Durchmesser erweitert und nimmt hier eine eingeschraubte Hülse 11 auf. Der Kolben 12 umschließt die Welle 4- und ist

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auf dieser sowie in dem Zylinder 0 gleitend geführt. Mit %J, ist eine ringförmige Kolbenschulter und mit 14 ein Dichtring aus einem geeigneten Werkstoff.bezeichnet. Der Kolben steht unter der Vorspannung bzw.. der Auflastung einer ..Schraubenfeder 15, die den Kolben umschließt und sich einerseits gegen die Ringschulter Y>j des Kolbens und andererseits gegen die. Innenfläche 16 der Hülse 11 abstützt. .

Der Boden des Kolbens weist eine angeformte Steuer- bzw. Hockenkurve 28 auf. Zwischen dieser Hockenkurve und der Triebplatte liegt eine Kugel 17· . .'

Der Kolben und die Hockenfläche sind aus.einem Stück hergestellt bzw. als einteilige Baueinheit gefertigt, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß sie lediglich eine, hin- und hergehende Hubbewegurig ausführen können. Diese. Hubbewegung kommt dadurch zustande, daß sich bei der.Drehung der Triebplatte 6 die Kugel 17 zwischen der Hockenfläche'und der Lagerfläche 7 abwälzt. Bei der Aufwärtsbewegung: des Kolbens stellt sich in der Kammer 18 ein Unterdruck ein, unter.dessen Wirkung das Fördermedium über .ein federbelastetes Einlaßventil 19 C&ip;· 2) in den Zylinder gelangt. Beim Kolbeiirückhüb "-schließt das Ventil V) unter der Wirkung seiner Pedor, so daß das .Fördermedium über ein Rückschlagventil ZQ in die Auslaßleitung 41 gedruckt wird« Wie i'ig. 1 zeigt, ist. die in dem Block 9 ausgeformte Auslaßleitung 41 über ein liohr 42 mit einer Auslaßstelle 43 in dem Deckel der Pumpe verbunden. An der Auslaßstelle ^lV$ ist ein AnSchlußstutzen 44 od,dgl, vorgesehen,

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an den sich die -erforderlichen i'örderleibungen anschließen lassen. · . . .. -

, Zusätzlich zu dem über die Mockenkurve betätigten Kolben 12 . ist ein zweiter Hilfskolben 21. vorgesehen, der drei Punktionen erfüllt.- In seiner ersten Ja'unktion dient der zweite Kolben als Auffüllgerät für oie Hauptpump enkammer 18, während die zweite Funktion dieses.Kolbens darin besteht, eine visuelle fe Beobachtung des Pumpenbetriebszustandes zu ermöglichen.« Schließlich dient der zweite Kolben als von dem Eauptfö'räerkolben mechanisch Gesondertes Bauteil zur ^zustellung der Pumpenförderleistuiig. -

- Um die Pumpen!'order 1 eistvmg einzustellen, kann ein Kandknopf "22, der :'dt seinem Gewiuae .;-Ü auf .das Gewinooeiiue öles LoIbens. 21 aufgeschraubt ist, Ir.; dor einen ocer and er au K'ichtung so [gedreht werden, daß eich der Kolben .21 ir. dom Aiilisnylifidei' 2'j hebt oder senkt, ιυ Ί damit in seinem Hub ^:I:-clerfe. Wo.im sich der Kolbon gegen'die üclinltci' _c:h- lei't, so i^b die Punpe ratf . maxiT.iale i'ürder'sienge einr;ostol11. Jo nach der iiinstellunfr. dos IlandknoBfes 22 ist soiai^ .'er Hub des Hilfskolbens melir ^Γΐ oder weniger groß, wobei sich οer Kolben über den noch vorbleibenden liubweg auf hydraulischem Wege zusammen mit den liauptkolben bewegt, mib dessen Zylinder er über den Kanal 25 verbunden-, ißt* ■ . - - ...

Bei der in der Zeichrmng dargestellten Äusführimgsform ist die Kolbenstange dps Kolbens 46 in einem itohr 4J? angeordnet, dessen Enden mib Paßsits in den Block 9 bsw» d.-α üuliäiise-

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deckel einfassen. Dr s Rohr 4^ kann gegebenenfalls aber auch cntfallen, vorausgesetzt, daß zwischen der Kolbenstange und dein Block eine entsprechende Druclcuitteldichtung vorgesehen wird«

Die Antriebswelle 4 findet ihre Lagerung an dem PCoIben 12, der seinerseits in der Zylinderbohrung 8 auf verhältnismäßig kurzer Länge mit losem Dichtsitζ angeordnet ist, wodurch das Triebplattenende der Antriebswelle eine große Lagetoleraiiz im Verhältnis zu dem Antriebsende der Welle in Hähe des Hotors 5 erhält. Von der Fertigung her gesehen stellt dies einen erheblichen Vorteil dar.

Das Drucklager für die gesamte Kolbenbaueinheit wird von einer Kugel 26 gebildet, die in einer Aussparung 27 am Boden des Zylinders 8 angeordnet ist. Diese Kugel vermindert nicht nur in erheblichem Maße die Reibungskräfte, sondern sie verleiht der gesamten Kolbenbaueinheit auch eine hohe räumliche Anpassungsfähigkeit. Eine weitere Reibungsverminderung wird durch die rollende Abstützung der Kugel 17 an der Fockenflache 28 und der Lagerfläche 7 der Triebplatte erreicht.

Um den Füllstand des Vorratsbehälter während des Pumpenbetriebs beobachten zu können, kann die erfindungsgemäße Pumpe mit einer Schauglasvorrichtung ausgestattet sein. Diese Schauglasvorrichtung 52 weist gemäß Fig. 4 ein Schauglas $4 auf, welches in einer Einbuchtung 33 an einer der Seitenwände des Gehäuses 1 angeordnet ist» Das Schauglas weist an seinen bei-

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den Enden Stopfen ^5 und. p6 auf, die in Bohrungen des Gehäuses sitzen und mit einem Entlüftungskanal 37 uncL einem Einlaß 58 in Verbindung stehen. Bei gefülltem Vorratsbehälter ist demgemäß das Schauglas ebenfalls gefüllt, wobei sich der !Flüssigkeitsspiegel in dem Schauglas entsprechend dem Füllstand in dem Vorratsbehälter absenkt.

Bei Inbetriebnahme ist der Vorratsbehälter 10 mit Flüssigkeit, wie,z.B. Leichtöl, gefüllt. Der Hilfskolben 21 wird zunächst von Hand zwei- oder dreimal hin-· und herbewegt, um die Hauptpumpenkammer 18 zu füllen. Anschließend wird der Elektromotor eingeschaltet und demgemäß die Antriebswelle 4 in Umdrehung versetzt. Bei sich drehender Triebplatte 6-läuft die Kugel 17 entlang der schraubenförmigen Nockenkurve 23. Bei dieser Kugelumlaufbewegung auf der Hockenkurve wird der Kolben 12 [regen die Vorspann- und Rückstellkraft der Feder 15 nach oben gedrückt, wodurch das zu fördernde iiedium über ein Filterelement 29 und das Rückschlagventil 19 in· die Pumpenkaminer 18 gesaugt wird. Das angesaugte Hediun gelangt außerdem über den Änschlußkanal 25 in die Sekundärkaminer 2'y. „

-Wenn die Kugel 17"an der Nockenxläclie abfällt bzw. in den Bereich der tiefsten Stelle der Iiockenkurve gelangt, so drückt die Feder 15 den Kolben wieder nach unten, wodurch das angesaugte Medium aus den Kammern 18=und 2p verdrängt und über den Auslaßkanal 41 und das Rückschlagventil 20 abgefördert wird. Bei diesem Pumpenhub wird der SekundärkoIben angehoben, wodurch eine von außen sichtbare Anzeige dafür geliefert wird,

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&au die Pumpe ihren Zylinderfüllinhalt ausgeschoben "bzw. .gefördert hat. Der Hilfskolben wird dann von einer Jeder 31 v/ieder um- seinen vorbestimmten Iiubweg nach unten gedrückt, worauf sich der nächste Pumpenzyklus anschließen kann. Da der Hilfskolben sich synchron zu dem nockengesteuerten Hauptkolben bewegt, führt der Knopf 22 an der Oberseite der Pumpe während-des Pumpenbetriebs eine auf- und abwärtsgehende Beweguni-; aus, die eine Anzeige für den Betriebszustand der Pumpe liefert. ■ .: ■

Die vorstehend beschriebene Pumpe ist ausgelegt für einen ma^irialen Z7/iinderfüllinhalt von 1 cm^, da sie für die Ver-WGriaiin.?^ zur Schiaierung kleiner Maschinenwerkzeuge in der Leichtindustrie' bestimmt ist. Es versteht sich Jedoch, daß die Purapenf örderraenge durch Änderung der Abmessung der Zylinderbohrung und des Kolbenhubwegs den jeweiligen Erfordernissen entsprechend eingestellt werden kann.

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Claims (12)

1. ίο - ■

   Ansprüche .,-..-

   1^1 Pumpe, in deren mit einem Einlaß-und Auslaß versehenen Zylinder ein Kolben gegen eine Auflastuiigskraft hubbeweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Hubbewegung des Kolbens (12) ein mit einer Stirnfläche desselben zusammenwirkendes, um die Kolbenmittellinie herum verlaufendes P schraubenförmiges Mockenkurvensystem (6, 7» 1? * 26, 28)

   vorgesehen ist. , -
2. 2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) an seiner Stirnfläche eine schraubenförmige Nockenfläche (28) aufweist, die mit einem gegenüber dieser Hockenfläche drehbaren Ifockenglied (17)" zusammenwirkt.
3. 3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das EOckenglied eine Kugel (17) ist, die zwischen der Nocken-

   ^ fläche (28) des Kolbens (12) und einer gegenüber dem Kolben drehbaren Kugellagerfläche (7) angeordnet ist.
4. 4. Pumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß " die Lagerfläche (7) des Nockenp;lieds bzw. der Kugel (.17) mittels einer angetriebenen Welle (4) drehbar ist, die .den Kolben (12)-durchgreift.
5. 5. Pumpe nach Anspruch '*) oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (17) mittels eines sich um den Umfang der Kugel« lagerfläche (7) erstreckenden aufragenden Sicherungsorgans in ihrer Kugelbahn gehalten ist»

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6. 6. Pumpe iiacli einem der Ansprüche 1 bis 5? dadurch gekennzeichnet, d.aß der EqIt)en (12) unter der Auflastungskraft einer Schraubenfeder (15) stellt, die den Kolben im oberen Bereich umschließt und sich einerseits an einer, Ringfläche (15) des Kolbens und andererseits an einer am Zylinder (8) befestigten Hülse (11) abstützt.
7. 7. Pumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugellagerfläche (7) auf einer zweiten Kugel (26) drehbar abgestützt ist, die in einer Aussparung (27) am Zylinderboden sitzt. .
8. 8* Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7? dadurch gekenn-• zeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen des Zylinders (8) in Nähe des schraubenförmigen Hockenkurvensystems angeordnet sind.
9. 9. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (8) über einen Anschluß (25) mit einem zweiten abgedichteten Zylinder (25) verbunden ist, in dem ein Kolben (21) hubbewe£₃lich angeordnet ist.
10. 10. Pumpe nach Anspruch 9γ dadurch gekennzeichnet, daß zur .Änderung der Pumpenfördermenge der Hub des in dem zweiten Zylinder (23) befindlichen Kolbens (21) veränderlich einstellbar ist*
11. 11. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaß öffnung en und. die ISjai aß öffnungen

    BABÖIUGINÄL

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    des Zylinders (8) jeweils durch ein jSinwegeventil (19·> 20) 'geschlossen sind.
12. 12. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie von einem !Elektromotor (3) "-angetrieben ist.

    IJ. Jrumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die I.'ockenfle.che (26) .nur eine einzige Iioc'.cen-™ vertiefunr aufweist. . ■ . .

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    Lee rs e i t e