DE2105991A1 - Hydraulischer Leistungsregler, ins besondere fur Kolbenpumpen - Google Patents

Description

• Hydraulischer Lelstungsregler. insbesondere für Kelbenpumpen Die Erfindung betritt einen hydraulischen Leistungsregler, insbesondere für Kolbenpuipen, bestehend aus einen in eines Steuerzylinder gegen Federdruck axial beweglichen Steuer401-ben, der von dem zu regelnden Arbeitsdruck beaufschlagt ist und auf ein den Antrieb oder den Arbeitshub des Puaporgans veränderndes Organ einwirkt.
• Bei solchen hydraulischen Leistungsreglern steht der Steuerzylinder gewöhnlich mit der Druckleitung einer Förderpuipe in Verbindung, entweder derart, daß das geförderte Medium direkt in den Steuerzylinder gelangt und den im Steuerzylinder axial beweglich angeordneten Kolben beaufschlagt oder aber es befindet sich im Steuerzylinder ein separates Druckmedium, das vom Arbeitsdruck des Fördergerätes beauischlagt ist. Insbesondere bei einer direkten Druckbeaufschlagung des Steuerkolbens und bei hohen Arbeits- bzw. Regelungsdrücken bereitet das Abdichten des Kolbenspaltes häufig Schwierigkeiten, denn es muß dafür gesorgt sein, daß das Druckmedium im Steuerzylinder nicht zwischen der Zylinderwand und der Kolbenwand hindurch austreten kann. Um eine möglichst genaue Regelcharakteristik zu erhalten, ist es eriorderlich, dem Steuerkolben einen möglichst großen Itegelhub zuzuordnen, weshalb es in den meisten Fällen nicht möglich ist, den Kolbenspalt durch eine Flächenmembrane abzudecken, weil diese Flächenmembrane nur einen geringen Kolbenhub zuließe. Man hat deshalb in den meisten Fällen versucht, die Abdichtung des Kolbenspaltes durch das Anbringen von Ringdichtungspackungen zu lösen, Solche Ringdichtungapactungnu haben aber den Nachteil, daß sie sehr große Reibungsverluste verursachen und nicht vermeiden können, daß das sich im Steuerzylinder befindende Druckmedium mit der Eolbenführungswandung des Steuerzylinders in Berührung kommen.
• Dies ist insbesondere bei erosiven oder abrasiven Medien nicht tragbar, da sonst ein Festfressen des Kolbens unvermeidlich ist. Bei Farbförderpumpen z. B., die zum Verarbeiten von Dispersionsfarben, d. h. quarzgefüllten Farben, verwendet werden und bei denen die Druckleitung mit dem Steuerzylinder direkt in Verbindung steht, ist der Steuerkolben, wenn er in herkömrlicher Weise mit Ringdichtungspackungen abgedichtet ist, einem so starken Verschleiß unterworfen, daß er schon nach kurzer Zeit festsitzt.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen hydraulischen Leistungsregler der eingangs genannten Art zu schafien, der diese Nachteile vermeidet und auf einfache Weise das Eindringen des Druckmediums in den Kolbenspalt mit Sicherheit verhindert, ohne dabei die mögliche Hubstrecke des Steuerkozbens nachteilig zu beeinflussen.
• Die erfindungsgemäße Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerzylinder eine aus flexiblem Material bestehende, schlauchfbriige Kappe feststehend angeordnet ist, die den in den Steuerzylinder ragenden Teil des Steuerkolbens umschließt.
• Der besondere Vorteil, der dadurch erzielt wird, besteht vor allem darin, daß der Steuerkolben selbst mit dem Druckmedium gar nicht in Berührung kommt und der Zylinderraum, in dem sich das Druckmedium befindet, vollständig von der Führungsbohrung des Steuerkolbens getrennt ist. Es ist dadurch mit absoluter Sicherheit vermieden, daß auch nur ein kleiner Teil des Druckmediums in den Kolbenspalt eindringen könnte. Außerdem ist die Lagerreibung des Kolbens auf ein Minimum reduziert, so daß eine sehr gute Regelcharakteristik erzielt werden kann.
• In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das eine Ende der schlauchförmigen Kappe zwischen der Wandung des Steuerzylinders und einem Führungsteil des Steuerkolbens eingeklemmt und das andere Ende plattgedrückt und verschlossen ist. Auf diese Weise ist eine einfache Befestigung der schlauchförmigen Kappe im Steuerzylinder und auch eine einfach zu verwirklichende Form der schlauchförmigen Kappe selbst erzielt.
• Ein witeres Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung besteht darin, daß das in den Steuerzylinder ragende Ende des Steuerkolbens kegel- oder keilförmig ausgebildet ist. Die tolumenverändernde Verf ormung der schlauchförmigen Kappe während der Axialbewegungen des Steuerkolbens in der einen oder anderen Richtung wird dadurch wesentlich erleichtert.
• Weitere Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beispielsbeschreibung und den Unteransprüchen hervor. In den beiliegenden Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 einen Steuerzylinder mit Steuerkolben im Schnitt Fig. 2 die schlauchförmige Kappe in Draufsicht.
• Der in Fig. 1 dargestellte Steuerzylinder 1 besitzt einen zylindrischen Innenraum 2, der am oberen Ende durch eine Verschlußschraube 3 verschlossen ist und durch eine Bohrung 43 mit einer nicht dargestellten Druckleitung (Förderpumpe) in Verbindung steht. An seinem unteren Ende besitzt der zylindrische Innenraum 44 einen konisch nach innen verlaufenden Kragen 5, der auf seiner Außenseite eine kegelförmige Anlageiläche 6 aufweist und in eine zylindrische Gewindebohrung 7 mündet. In die zylindrische Gewindebohrung 7 ist eine Führungsbuchse 8 eingeschraubt, in welcher der Steuerkolben 9 axial beweglich geführt ist. Die Führungsbuchse 8 besitzt an ihrem vorderen Ende eine ebenfalls kegelige Anlageiläche 10. Zwischen der Anlageiläche 6 und der gleich verlaufenden Anlagefläche 10 ist das untere Ende 11 einer schlauchförmigen Kappe 12 befestigt, die in den Innenraum 2 des Steuerzylinders 1 ragt. Das obere Ende dieser schlauchförmigen Kappe 12 ist flachgedrückt durch Verschweißen verschlossen und mit einer metallischen Schutzkappe 13 ausgerüstet. Es ist aus der Zeichnung ersichtlich, daß der Innendurchmesser des Raumes 2 des Steuerzylin ders 1 wesentlich größer ist als der Durchmesser des Steuerkolbens 9. Der Steuerkolben 9 ist um die Strecke 14 asial beweglich und sein in die Schutzkappe 12 hineinragendes Ende ist keilförmig ausgebildet. Die Oberfläche des in die Schutzkappe 12 hineinragenden Teiles des Steuerkolbens 9 ist zweckmäßigerweise poliert, damit es in der schlauchförmigen Kappe 12 gute Gleiteigenschaften hat. Die schlauchiörmige Kappe 12 besteht aus einem verhältnismäßig dünnwandigen, ilexiblen Material, wie z. B. einem Polyamid, und hat die Aufgabe, den Steuerkolben 9 von dem sich im Innenraum 2 des Steuerzylinders 1 befindlichen Medium zu trennen. Da der Steuerkolben 9 in Richtung des Pfeiles 15 unter Federdruck steht, wird er bei nachlassendei Druck im Innenraum 2 des Steuerzylinders 1 in der gleichen Richtung bewegt bis er die in Fig. 1 dargestellte Lageeinnimit. Sobald der Steuerdruck des sich im Innenraum 2 des Steuerzylinders 1 befindlichen Mediums erhöht wird, wird er entgegen der auf ihn einwirkenden Federkraft, d. h. entgegen des Pieiles 15f aus der Innenraum 1, genauer gesagt aus der schlauchiörmigen Kappe 12, herausgedrückt, wobei die gappe 12 dem keilförmigen Ende des Steuerkolbens 9 iolgend mehr und mehr T§chtedrückt wird und dadurch eine Volumenänderung des Innenraumes 2 ermöglicht. Eine Axialbewegung der Kappe 12 iindet dabei nicht statt, da der Steuerkolben 9 gleichzeitig aws der schlauchförmigen Kappe 12 und aus dem Zylinder 1 herausbewegt wird.
• Durch diese Anordnung, die sehr einfach und billig, andererseits aber sehr zuverlässig und funktionstüchtig sowie von großer Lebensdauer istt ist gewährleistet, daß sich der Steuerkolben 9 ohne nennenswerte Reibungsverluste in der Führungsbuchse 8 bewegen läßt. Das bedeutet, daß eine genaue, mit sehr geringen Zeitverzögerungen arbeitende Druckregelvorrichtung vorliegt.

Claims (7)

Patentansprüche

1. Hydraulischer Leistungsregler, insbesondere für Kolbenpumpen, bestehend aus einem in einem Steuerzylinder gegen Federdruck axial beweglichen Steuerkolben, der von dem zu regelnden Arbeitsdruck beauischlagt ist und auf ein den Antrieb oder den Arbeitshub des Punporganes veränderndes Organ einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dali im Steuerzylinder (1) eine aus flexiblen Material bestehende, schlauchförmige Kappe (12) feststehend angeordnet ist, die den in den Steuerzylinder (1) ragenden Teil des Steuerkolbens (9) umschließt.

2. Hydraulischer Leistungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der schlauchförmigen Kappe (12) zwischen der Wandung des Steuerzylinders (1) und einem Führungsteil (8) des Steuerkolbens eingeklemmt und das andere Ende flachgedrückt und verschlossen ist.

3. Hydraulischer Leistungsregler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Steuerzylinder (1) ragende Ende des Steuerkolbens (9) kegel- oder keilförmig ausgebildet ist,

4. Hydraulischer Lelstungsreg3er nach Anspruch 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerzylinder (1) einen mindestens um die doppelto Wanddicke der Kappe (12) grösseren Innendürehmesser hat als dem Durchmesser des Steuerkolbens (9) entspricht.

5. Hydraulischer Leistungsregler nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (2) des Steuerzylinders (1) eine konische Einschnürung (5) aufweist, und der eingeschraubte Führungsteil (8) mit einer konischen Stirnfläche (10) versehen ist.

6. Hydraulischer Leistungaregler nach Anspruch 1 und einet der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die schlauchförmige Kappe (12) aus Polyaiid besteht.

7. Hydraulischer Leistungsregler nach Anspruch 1 und 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das verschlossene Ende der Kappe (12) mit einer metallischen Schutzkappe (13) versehen ist.