DE2041027A1

DE2041027A1 - Hydraulik-Pumpe

Info

Publication number: DE2041027A1
Application number: DE19702041027
Authority: DE
Inventors: Osvaldo Risso
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-01-30
Filing date: 1970-08-18
Publication date: 1971-08-05
Also published as: GB1336231A; DE2041027C3; DE2041027B2; FR2061004A5; BR7020402D0; US3686687A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hydraulik-Pumpe mit einem in einem Zylinder bewegbaren Kolben und mit Kanälen bzw. Leitungen, die die Pumpe mit einem Speisebehälter für Hydraulikflüssigkeit und einem Arbeitsbehälter verbinden. Genauer gesagt handelt es sich um eine hydraulische Druckpumpe in Kolbenausführung, bei der der Kolben eine Doppelwirkung erzielt, das heisst, der Druckeffekt des Kolbens liegt in beiden Richtungen seines Hubs. Durch diese Anordnung wird eine ausgesprochen hohe Förderleistung im Verhältnis zur Grosse und Kraft der Pumpe erzielt. Andererseits ist diese Pumpe wieder sehr einfach, konstruiert, was sich in niederen Herstellungskosten und einer sehr unkomplizierten Bedienung und Wartung manifestiert.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Pumpe besteht im wesentlichen aus einem Zylinder, dem an einem Punkt Hydraulikflüssigkeit zugeführt wird, die an den beiden Endteilen des Zylinders unter Druck abgegeben wird. Im ■ Inneren des Zylinders gleitet axial ein doppelt wirkender Kolben, der von einem mit Gabelenden versehenen Schifinghebel bewegbar ist; In einer dieser Gabein sitzt ein Querzapfen, der mit dem Kolben fest verbunden ist, während in der anderen Gabel der Zapfen ©ines Kurbelrades gleitet, welches

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mit den Antriebsteilen der Pumpe in Verbindung steht; dabei werden diese Antriebselemente - um das Ein - und Ausschalten der Pumpe zu bewirken - vorzugsweise durch dieselbe, unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit und halbautomatisch Je nach benötigter Arbeitsmenge bzw. - druck gesteuert. Zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäß ausgebildeten Pumpe werden an Hand schematischer Zeichnungen nachstehend erläutert.

Es zeigtJFig 1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Pumpe in einfamster Ausführung, die selbst den Speisebehälter für die Hydraulikflüssigkeit

enthält,

Fig.2 eLne Rückseitenansicht der Pumpe nach Fig I nach

Entfernen des hinteren Gehäusedeckels,

Fig. 3 ein \Jor-~der Ansicht der Fig, 1 nach Entfernen des

vorderen Deckels.

FIg,4 ein Umlaufschema der Hydraulikflüssigkeit mit

Rückschlagventilen im Detail.

Fig, 5 einen senkrechten Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels bei der jedoch der Speisebehälter für Hydraulikflüssigkeit nicht im Pumpengehäuse enthalten ist,

mit Details der Steuervorrichtung.

Fig,6 eine Rückseitenansicht der Flg.5, nach Entfernen des

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Wie aus den Flg. 1, 2 und j5 ersichtlich, sind in einem Gehäuse

1 , das den Speisebehälter für die zu fördernde Hydraulikflüssigkeit bildet, die Pumpenelelemente untergebracht. Diese bestehen aus einem Druckkolben 2 mit Dappelwirkung d.h. der Druckeffekt des Kolbens liegt in beiden Richtungen seines Hubes, der axial in einem Zylinder 3 gleitend bewegbar ist, in den die zu fördernde Hydraulikflüssigkeit eintritt und an dessen Enden 5 und 6 Anschlüsse an ein Arbeitsgerät- bzw. anlenen Behälter vorgesehen sind.

An diesem Kolben 2 ist ein Querzapfen 4 starr festgelegt, der eine^dringt^ in der Zylinderwand 3 angebrachte LSngsnut durch<—>

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und zwischen die Schenkel einer unteren Gabel eines Hebels 7 eingreift. Dieser Hebel 7 hat zwei gabelförmige Enden und ist schwenkbar auf einer Welle 8 gelagert, deren Enden an der Vorder- 9 und Hinterwand 10 des Gehäuses festgelegt j sind. Der Hebel 7 ist mittels eines Kurbelrades 11 verschwenkbar dessen Zapfen 12 beim Umlauf des Kurbelrades zwischen den I Schenkeln der oberen Gabel des Hebels hin und her gleitet, ; wodurch eine schwingende Bewegung entsteht, die durch die untere Gabel des Hebels 7 auf den Zapfen4 und dadurch auf den Kolben 2 übertragen wird. Dieses Kurbelrad 11 ist auf einer Welle 14 festgelegt, die durch an der Vorderwand 9 des Gehäuses ] angebrachte Kugellager 15 gelagert ist und mit den Ant riebselementer. der Pumpe in Verbindung steht.

Diese Antriebselemente bestehen aus einer Riemenscheibe 16, die sich frei auf dem freien Ende der Welle 14 drehen kann und über eine Kupplung mit der Welle verbindbar ist. Diese Kupplung besteht aus einer Scheibe 17»die koaxial zur Welle 14 angeordnet ist und sich zusammen mit dieser dreht, Jedoch seitlich und koaxial verschiebbar istj, was durch eine Blindschraube l8 erreicht wird, die, in dieser Scheibe 17 eingeschraubt, durch einen zentralen Längsschliz l4^f in der Welle 14 axial beweglich geführt ist. Von der Scheibe 17 erstreckt sich quer ein Bolzen 19, der mit einem weiter^ Bolzen 20 in Berührung bringbar ist, je nach Stellung der Scheibe Die Stellung der Scheibe ist abhängig von der Wirkung zweier ■ gegeneinander wirkender Druckfedern 21 und 22, von denen die letztere 22 durch eine Schere 23 zusammendrückbar ist. Die Schere ist durch einen Kolben 24 betätigbar, der in einem Zylinder 25 geführt ist, der an eine Leitung 26 Angeschlossen ist, in der der Druck der Hydraulikflüssigkeit heHscht, wie aus Fig. 4 zu entnehmen ist, in der schematisch der Kreislauf der Hydraulikflüssigkeit und die Ventile dargestellt sind. Die Vorspannung der Feder 22 ist größer als die der Feder 21.

Die Riemenscheibe 16 ist durch einen Motor über einen Treibriemen an—treibier.

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In Fig,4 ist mit A der Vorrats-Speisebehälter für die Hydraulikflüssigkeit, bestehend aus dem eigentlichen Behälter und der Pumpe, und mit C der Arbeitsbehälter, im vorliegenden Fall aus einem Gefäss mit vier Anschlußstellen bestehend, bezeichnet. Die gepumpte Flüssigkeit fließt zum Behälter C über die Leitungen 5' und 6' -nach Passieren des jeweiligen Rückschlagventils 29' und 29 -und wird dann dort bedarfsgemäss über die Durchgangsventile 33, 34, 35 und 36 verteilt. Sobald der Druck im Behälter C einen Wählbaren Wert übersteigt fe bedingt durch verminderten Bedarf oder Abschalten einer angeschlossenen Maschine, oder auch durch andere Gründe -, i strömt die überschüssige Hydraulikflüssigkeit durch die i Leitung 27 und öffnet dort ein einstellbares Sicherheitsventil j 30, tritt dann in die Leitung 26 ein und stellt die Pumpe ab, \ wie dies später noch ausgeführt wird.

! Die überschüssige Flüssigkeit kann zum Behälter A über die ^!

Leitung 28 durch Betätigung des Ventils 33 zurückgeleitet j werden. Das Ventil 32 gestattet die Entlastung der Leitung 26 und die dort unter Druck stehende Flüssigkeit kann über die j Abzweigung 26' zum Behälter C zurückfließen.

P Die Wirkungsweise des Gerätes nach Fig.1-4 ist die folgende:

Nach Einstellen des Ventils 30 auf den gewünschten Druck und j Einschalten des Motors für den Antrieb der Riemenscheibe l6 | - in der Leitung 26 ist kein Flüssigkeitsdruck vorhanden - ; bewirkt die Feder 22 durch Zusammenpressen der Gegenfeder 21 den Eingriff der Bolzen 19 und 20 und damit den Antrieb der j Welle 14, wodurch das Kurbelrad 11 in Umlauf versetzt wird und j der Hebel 7 auf seiner Welle 8 eine Schwingbewegung ausführt. Dadurch wird der Kolben 2 im Zylinder 3 hin und her bewegt, sodaß Hydraulikflüssigkeit durch die Anschlußstutzen 5 und 6 und die Leitungen 5' und 6^f unter Druck zum Arbeitsbehälter C geleitet wird. Sobald der Druck im Arbeitsbehälter C einen ι wählbaren Wert übersteigt - der durch das Ventil 30 vorher einstetLbar ist -, fliesat die Flüssigkeit in dl« Leitung 26

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und betätigt den Kolben 24, wodurch über die Schere 23 die Feder 22 zusammengepresst wird. Dies hat zur Folge, dass sich die Gegenfeder 21 wieder ausdehnt und durch Verschiebung der Scheibe IJ die Bolzen 19 und 20 außer Eingriff Kommen und damit der Pumpvorgang beendet wird. ·

Nachdem anschliessend Hydraulikflüssigkeit zum Speisebehälter A durch die Leitung 28 über das Ventil 31 aus dem Behälter C zurückgeströmt isti, gestattet nun das öffnen des Ventils 32 die Entlastung der Leitung 26 und somit das erneute Anlaufen der Pumpe durch die Wirkung der Feder 22, die - da sie nicht mehr durch die Schere 23 zusammengepresst wird - die Gegenfeder 21 zusammenpresst und so die Scheibe 17 nach links (Fig. I)-verschiebt. Dadurch gelangen die Bolzen 19 und 20 wieder in Eingriff.

Die Platte 37 (Fig.l) - befestigt an der Rückwand 10 des Gehäuses - hat die Aufgabe, den Hebel 7 in Betriebsstellung zu halten. Die Platte 38j die an der Vorderwand 9 befestigt ist und einen zentralen, parallel zum Zylinder 3 verlaufenden Schlitz aufweist, dient als Führungselement für den sich hin und her bewegenden Zapfen 4.

Die Fig. 5 und 6 geigen ein bevorzugtes Pumpenmodell und zwar in einer verbesserten Ausführung, bei der die Pumpe den Hydrauliköl-Speisebehälter nicht enthält, mit dem sie jedoch durch eine entsprechende Leitung in Verbindung steht, Die Ableitungen für die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit und Leitungen für die Betätigung des Kupplungsmechanismus mit den dazugehörigen Rückschlag- und Sicherheitsventilen sind im Pumpenkörper eingebaut. Diese Ausführung bietet eine vereinachte Konstruktion des Kupplungsmechanismus, der jetzt unmittelbar betätigt wird also unter Ausschaltung einer der Federn 21 und der Schere 23. Durch diese Ausführung wird das Gerät nicht nur wesentlich vereinfacht, sondern auch bedeutend verkleinert und erleichtert so den Einbau bei sehr beengten*Raümverhältnissen. Ferner ergeben sich eine entsprechende Gewichtsverminderung und

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andere damit im Zusammenhang stehende Vorteile, die hier nicht
einzeln erwähnt zu werden brauchen.

In diesen beiden Figuren wurden - obwohl es sich um eine
Konstruktion handelt, die wesentlich von der in Fig, I bis .5
beschriebenen Ausführung abweicht- zum bessern Verständnis
und da es sich um eine ähnliche Ausführung handelt, die auf j

demselben Erfindungsprinzip beruht, die gleichen Bezugsziffern ! wie in den vorhergehenden Zeichnungen zur Bezeichnung I

ähnlicher Bauelemente verwendet. i

Wir haben also - unter Bezugnahme auf Abbildung 1 - einen
Pumpenkörper, in dem drehbar die Wellen 8 und 14 gelagert sind. > Auf der ersten Welle ist der Schwinghebel 7 mit zwei

Gabelenden gelagert und auf der zweiten dreht sich die Riemen-

i scheibe 16 frei auf Kugellagern 16', mit der fest eine weitere

Scheibe 16¹^ die Radialnuten aufweist, verbunden 1st. Gleich- i zeitig sitzt auf der Welle 14 eine axial verschiebbare Buchse ! 17/eThem radial angeordnetem Führungslappen 40, der in der '· Mitte bei 40' ausgekehlt ist und in dem ein Profilteil 39 sitzt, j das mit dem Kolben 24 durch eine Schraube 39' fest verbunden ! ist. Dieser Kolben 24 bewegt sich im Zylinder 25 in die eine
Richtung durch die unter Druck über die Leitung 26 einströmende
Hydraulikflüssigkeit und in die entgegengesetzte Richtung durch ί Federwirkung 22. Ein küvettenförmiges Teil 24' leitet den ; Flüssigkeitsstrahl auf den Kolben. Eine an der Buchse 17
angebrachte Nase 19 gleitet in Nuten 20' und ein von der Buchse
ausgehender Längsbolzen 19' kann mit einem weltern Bolzen 19",
der radial auf der Welle 14 angeordnet ist, in Eingriff gebracht
werden.

Die Anordnung des Hebels J, des Kurbelrades 11, des Zapfens 12
und des doppelwirkenden Kolbens 4 erfolgt wie bei den
Bauteilen in der Ausführung laut Fig. 1 bis 3» mit der einzigen
Abweichung, dass der Zylinder 3 in den Pumpenkörper I
eingelassen 1st und dass der Zapfen 4 mit einer rotierenden
Buchse 4¹ versehen int, um die Gleitbewegung in der unteren

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Gabel des Hebels 7 zu erleichtern. Die Rückwand 10 dient als Stütz- und Führungselement für die vorstehend genannten Bauteile.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt, aus dem die Lage der Wellen 8 und 14, sowie die des Kolbens 2 hervorgeht. Ferner erkennt man den Verlauf der Kanäle 5 V 6', 26 und 27, die in den Pumpenkörper gebohrt sind, in dem auch die Rückschlagventile 29, 29' und 30 untergebracht sind. Auch die Lage des küveltenförmigen Teils 24' in einer Erweiterung des Kanals 26, ist zu erkennen. Ein Seitenkanal 26' gestattet die evtl. Entleerung des Kanals 26 durch Betätigung eines nicht dargestellten Durchgangsventils. Ein zweiter Kanal mündet in einem Austrittsstutzen zum Arbeitsbehälter.

Eine Schraube 4Γ ermöglicht die Einstellung des Ventils 30; die Teile 43 bis 49 sind einfache Verschlußstopfen.

Das Gerät nach Fig, 5 und 6 arbeitet wie folgt: Nach Druckabfall im Kanal 26 und Anlaufen der Riemenscheibe 16 wird durch Wirkung der Feder 22 die Buchse 17 nach rechts verschoben, wodurch die Nasen bzw. Bolzen 19 und 19' in die Nuten 20' bzw. mit dem Bolzen 19"in Eingriffkommen. Auf diese Weise wird die Drehbewegung der Riemenscheibe 16 auf die Welle 14 und weiter auf das Kurbelrad 11, den Hebel 7 und auf den Kolben 2 auf die bereits oben beschriebene Art und Weise übertragen. Demzufolge wird die Hydraulikflüssigkeit, die aus dem Vorratsbehälter in den Zylinder 3 eingespeist wird, durch den Kolben 2 in die Kanäle 29 und 29' gepresst, betätigt: dann die Ventile 29 und 29', nicht aber das Ventil 30, und gelangt über den kanal42zum Arbeitsbehälter.

Sobald der Druck aus irgend'welchen-Gründen entsprechend gestiegen ist, öffnet das Ventil >0 und die Flüssigkeit strömt durch den Kanal 26, wodurch das küvettenförmige Teil 24' und'-somit .der-'Kolben .24- beaufschlagt werden. Dieser

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presst die Feder 22 zusammen und über daa Profilteil 39 und den gekehlten Führungslappen 40 erfolgt eine Verschiebung der Buchse 17 nach links, wodurch die Verbindung der Riemenscheibe l6 zur Welle 14 gelöst und damit der Pumpvorgang beendet wird.

Wird nun der Kanal 26 durch den Maschinisten auf die bereits genannte Art und Weise wieder druckentlastet, so kann der Pumpvorgang und Arbeitszyklus wieder aufgenommen werden.

Wie aus Beschreibung und Zeichnung hervorgeht, ermöglicht diese Ausführung ein ruhiges und gleichmässiges Arbeiten auf unkomplizierte und wirkungsvolle Weise. Bei der praktischen Nutzung des Erfindungsgegenstandes können Änderungen und Verbesserungen eingeführt werden, ohne dass deshalb der Gegenstand ausserhalb des Schutzbereiches gerät, der im wesentlichen durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist.

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Claims

Οφί Ing Ho.ju U-.v-·'. P-;: -'.Vr-* t D -8 Mim .!·.;·. 81 Cosi. .iv.tnifje 8! .Telefon. (0311) 48'38.20 PATENTANSPRÜCHE

1.^:HYDRAULIKPUMPE mit einem in einem Zylinder bewegbaren "^ Kolben und mit Kanälen bzw. Leitungen, die die Pumpe mit einem Speisebehälter für Hydraulikflüssigkeit und einem Arbeitsbehälter verbinden, ge k e η η ζ eic h η e t d u rc h einen in zwei Richtungen wirkenden Kolben (2), der in einem Zylinder--(3)' bewegbar geführt, dem aus dem Vorratsbehälter Hydraulikflüssigkeit zu-^führbar ist und dessen beide Enden mit dem Arbeitsbehälter verbunden sind, und dadurch,dass der Kolben durch einen Schwinghebel (7) mit zwei Gabelenden antreibbar ist, wobei in einer dieser Gabeln ein Querapfen (4) gleitet, der mit dem Kolben (2) fest verbunden ist und durch einen im Zylinder (3) angebrachten Längsschlitz ragt, während in der anderen Gabel ein Zapfen (12) eines Kurbelrades (13) gleitet, das auf einer Welle (14) sitzt, die mit einer antreibbaren Riemenscheibe (.1-6) od.dg. über Kupplüngselemente (19,20) verbunden ist, die automatisch durch die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit und durch eine Gegenfeder betätigtbar sind.

2. PUMPE nach Anspruch 1, dad ure hg e k e η η ze i c h η e t, dass die Kupplungselemente aus einer Koaxial auf der Welle der Riemenscheibe (l6) od.dgl. verschiebbaren Buchse (17) bestehen, die mit Eingriffselementen für die Riemenscheibe versehen und durch einen Kolben (24) verschiebbar sind, der auf die Wirkung einer Feder (22) und den Druck der Hydraulikflüssigkeit anspricht, wobei in letzterem Falle ein Rückschlagventil (29, 29'.) öffnet und somit eine Verbindung zwischen Zuleitung ζ. Steuerzylinder und Zuleitungen (Kanälen) zum Arbeitsbehälter besteht, der mit einem handbetätigten Entlastungsventil (3.2) ausgerüstet ist,und dass der Druck der Hydraulikflüssigkeit ist grosser als der Gegendruck der Feder (22),.

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