DE2127887C3 - Als Zahnradgetriebe ausgebildete Verstelleinrichtung für den Kolbenhub einer Kolbenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine als Zahnradgetriebe ausgebildete Verstelleinrichtung fü, den Kolbenhub einer Kolbenpumpe mit zumindest einem Kolben, der über Kolbenstange und Kreuzkopf an einen Kurbeltrieb angeschlossen ist, der zwei Kurbelwellen aufweist, deren Stellung mittels des Zahnradgetriebes einstellbar ist, wobei die beiden Kurbelwellen über je eine Pleuelstange an eine am Kreuzkopf gelenkig gelagerte Steuerwippe angeschlossen sind.

Es ist eine Vorrichtung zur Leistungsregelung einer Pumpe durch Veränderung des Kolbenhubes bekannt, bei welcher zwei nebcneinanderliegende Kurbelwellen durch Geienkglieder miteinander verbunden sind. Auf den Kurbelwellen sind Zahnräder angeordnet, die mit einem auf einem Verbindungszapfen beider Gelenkglieder befestigten Zahnrad kämmen, welches einen Durchmesser hat, der nur die Hälfte dessen der Zahnräder auf den Kurbelwellen beträgt. Eine der beiden Kurbelwellen ist verschiebbar angeordnet. Beide Kurbelwellen stehen über Pleuelstangen mit einem Schwinghebel in Verbindung, welcher in seiner Mitte an den Kolben der Pumpe angelenkt ist. Wird das Zahnrad auf dem Verbindungszapfen zwischen den beiden Zahnrädern auf den Kurbelwellen abwärts bewegt, so wird die eine der beiden Kurbelwellen verschoben und dadurch gleichzeitig ein anderer Kolbenhub durch Winkelveränderung der beiden Kurbeln zueinander eingestellt. Da beide Kurbelwellen direkt angetrieben sind und das auf dem Verbindungszapfen befindliche Zahnrad lediglich zum Verschieben der einen Kurbelwelle dient, findet bei dieser bekannten Verstelleinrichtung kein Drehmomcntenausgleich statt, folglich bedarf es eines erheblichen Kraftaufwandes zur Verstellung der Kurbelwellen gegeneinander und damit des Kolbenhubes im Rahmen der Leistungsregelung (vgl. deutsche Patentschrift 257 125).

Ferner ist eine Flüssigkeitskolbenpumpe bekannt, deren Kolben über einen an ihr angeirdneten schwenkbaren Doppelhebel von zwei gegeneinander winkelverstellbaren Antriebswellen bzw. einer Antriebswelle und einer Parallelwelle antreibbar ist.

Im einzelnen ist die Ausbildung so getroffen, daß Einlaß und Auslaß des Zylinders von einem Steuerschieber gesteuert werden, dessen Steuerwellen beim gegenseitigen Verdrehen der Antriebswelle ^egen die Parallelwelle zwangläufig um die Hälfte des Verdrehungsbetrages verdreht werden. Dazu treiben die Antriebswelle und Parallelwelle je ein Glied eines Steuerdjfferentialrädeigetriebes an, dessen Lagerkäfig, der mit der mittleren Drehzahl der Antriebswelle und Parallelwelle umläuft, die Steuerwellen für den Steuerschieber antreibt. Antriebswelle und Parallelwelle erfüllen die Funktion von Kurbelwellen, wobei die Antriebswelle unmittelbar angeiacb,,'. ist. Der Antrieb der Parallelwelle erfolgt unter Zwischenschaltung lediglich eines auf der Antriebswelle befestigten Zahnrades. Infolge des direkten Antriebes der Antriebswelle und unter Berücksichtigung der Talsache, daß das auf der Parallelwelle angeordnete Steuerdifferentialrädergetriebe lediglich dafür sorgt, daß bei einer Winkelverstellung der Parallelwelle gegenüber der Antriebswelle nur eine halb so große Winkelverstellung eines Verstellrades für den Steuerschieber gegenüber der Parallelwelle erfolgt, um eine richtige Einstellung des Steuerschiebers zum eigentlichen Arbeitskolben zu erhalten, wird auch bei dieser bekannten Konstruktion keine Drehmomentenkompensation und damit keine Verminderung des Kraftaufwandes im Zuge der Verstellung des Kolbenhubes erreicht. Darüber hinaus ist eine verhältnismäßig komplizierte Bauweise verwirklicht (vgl. deutsche Patentschrift 955 567).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine als Zahnradgetriebe ausgebildete Verstelleinrichtung für den Kolbenhub einer Kolbenpumpe zu schaffen, bei welcher unter Verwirklichung einfacher Bauweise eine Kompensation der Drehmomente und damit Verminderung des Kraftaufwandes für die Kolbenhubverstellung erzielt wird.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer Verstelleinrichtung der gattungsgemäßen Art dadurch, daß das Zahnradgetriebe je ein mit den beiden Kurbelwellen gleichachsiges, von einem Antriebsritzel angetriebenes Vorgelegerad sowie ein mit dem Vorgelcgerad und dem Rad der zugeordneten Kurbelwelle in Eingriff stehendes, um diese Kurbelwelle schwenkbares Planetenräderpaar aufweist, und daß die schwenkbaren Planetenräderpaare in einem an einen Vcrstelltrieb angeschlossenen Gehäuseteil untergebracht sind. Vorzugsweise sind die schwenkbaren Planctenräderpaare bzw. Gehäuseteile durch Hubelemente mit konstantem oder veränderlichem Widerstand abgestützt. — Nach Lehre der Erfindung wird also auf einen direkten Antrieb der Kurbelwelle verzichtet, vielmehr ist zwischen den Kurbelwellen und den Antrieb je ein Planetcnräderpaar zwischen geschaltet. Durch Verschwenken des Planetenräderpaares um die Achse der zugeordneten Kurbelwelle läßt sich die Bewegungsphase dieser Kurbelwelle in bezug auf die der anderen Kurbelwelle ohne weiteres verstellen und damit der jeweils gewünschte Kolbenhub einstellen. Da jeder Kurbelwelle ein eigenes

PIanetenrMderpaar zugeordnet ist, können die Bewegungsphasen beider Kurbelwelten miteinander so gekoppelt werden, daß eine Kompensation der Drehmomente und damit eine Verminderung des Kraftaufwandes für die Getriebe- hm. Kolbenhubverstellung erreicht wird. Das geschieht in besonders einfacher Bauweise. Besonders einfach im Hinblick auf die Veränderung der Fördermenge werden die Verhältnisse dann, wenn die schwenkbaren Planetenräderpaare bzw. Gehäuseteile durch Federn als Hubelemente mit konstantem oder veränderlichem Widerstand abgestützt sind. Damit läßt sich in Abhängigkeit von der Belastung der Kolbenpumpe eine Regelung verwirklichen, in dem das Reaktionsmoment zur Auslenkung der Hubelemente benutzt wird. Außerdem zeichnet sich die erfindungsgemäße Verstelleinrichtung durch gro&s Funktionssicherheit und lange Lebensdauer aus. — In obigem sind die im wesentlichen durch die Erfindung erreichten Vorteile zu sehen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiei darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine Kolbenpumpe mit Kurbeltrieb in schematischer Darstellung,

F i g. 2 den Gegenstand nach F i g. I in anderer Funktionsstellung,

Fig. 3 eine Verstelleinrichtung für den Kurbeltrieb in schematischer Darstellung,

Fig.4 eine Ansicht in RichtungA auf den Gegenstand nach F i g. 3.

Die in den Figuren dargestellte Kolbenpumpe besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Kolben 1, der über Kolbenstange 2 und Kreuzkopf 3 an einen Kurbeltrieb 4 angeschlossen ist. Der Kurbeltrieb 4 weist zwei Kurbelwellen 5 auf, die über je eine Pleuelstange 6 Rn eine am Kreuzkopf 3 gelenkig gelagerte Steuerwippe 7 angeschlossen sind. Die Bewegungiiphasen der Kurbelwellen 5 sind mittels einer

als Zahnradgetriebe ausgebildeten Vesrtelleinrichtung verstellbar. Die Verstelleinrichtung besteht bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei von einem Antriebsritzel 8 angetriebenen Vorgelegerädern 9, die gleichachsig mit den

ίο beiden Kurbelwellen 5 angeordnet sind. Mit den Vorgelegerädern 9 sowie mit den auf den Kurbelwellen 5 angeordneten Rädern I¹D stehen schwenkbare Planetenräderpaare 11 in Eingriff. Die Planetenräderpaare 11 sind um die Kurbelwellen 5 bzw. um

die Vorgeleger£der9 schwenkbar. Dazu sind die schwenkbaren Planetenräderpaare 11 in Gehäuseteilen 12 untergebracht, die an einen nicht dargestellten Verstelltrieb angeschlossen «ind. Durch Verstellung der Gehäuseteile 12 können die jeweiligen Bewegungsphasen der Kurbelwellen 5 gegeneinander verschoben werden. Das erläutern d'-i Fig. 1 und 2. Bei dem in Fig, I dargestellten Betriebszustand arbeiten die Kurbelwellen 5 gleichphasig, der Kolben 1 führt seinen maximalen Hub aus. Bei der in Fig 2 dargestellten Ausführungsform arbeiten die beiden Kurbelwellen 5 gegenphasig, die von ihnen auf die zugeordneten Pleuelstangen 6 übertragene Bewegung wird von der Steuerwippe 7 aufgefangen, der Kolben 1 * ruht. In Fig. 4 ist angedeutet, wie die Gehäuseteile

12 durch als Federn ausgebildete Hubelemente 13 abgestützt sind. Dazu sind die Gehäuseteile 12 über Zahnsegmente 14 und eine mit einem Stellkolben 15 verbundene Zahnstange 16 miteinander gekuppelt. Durch Beaufschlagen des Stellkolbens 15 läßt sich der Widerstand der Hubelemente 13 verändern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Als Zahnradgetriebe ausgebildete Verstelleinrichtung für den Kolbenhub einer Kolbenpumpe mit zumindest einem Kniben, der über Kolbenstange und Kreuzkopf an einen Kurbeltrieb angeschlossen ist, der zwei Kurbelwellen aufweist, deren Stellung mittels des Zahnradgetriebes einstellbar ist, wobei die beiden Kurbel- j ο wellen über je eine Pleuelstange an eine am Kreuzkopf gelenkig gelagerte Steuerwippe angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnradgetriebe je ein mit den beiden Kurbelwellen (5) gleichachsiges, von einem Antriebsritzel (8) angetriebenes Vorgelegerad (9) sowie je ein mit dem Vorgclegerad (9) und dem Rad (10) der zugeordneten Kurbelwelle (5) in Eingriff stehendes, um diese Kurbelwelle (5) schwenkbares Planetenräderpaar (11) aufweist, und άρΔ die schwenkbaren Planetenräderpaare (11) in einem an einen Verstelltrieb angeschlossenem Gehäuseteil (12) untergebracht sind.

2. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbaren Planetenräderpaare (11) bzw. Gehäuseteile (12) durch Hubelemente (13) mit konstantem oder veränderlichem Widerstand abgestützt sind.