DE2157020A1

DE2157020A1 - MULTICYLINDRICAL VALVE CONTROLLED HIGH PRESSURE PISTON PUMP

Info

Publication number: DE2157020A1
Application number: DE19712157020
Authority: DE
Inventors: Hartmut Kuschke
Original assignee: Frieseke and Hoepfner GmbH
Current assignee: Frieseke and Hoepfner GmbH
Priority date: 1971-11-17
Filing date: 1971-11-17
Publication date: 1973-05-24
Also published as: FR2160685A1; GB1363316A; FR2160685B1; IT973554B; DE2157020B2; NL7215400A

Description

Frieseke & Hoepfner Srlangen-Bruck, November 16, 1971

G.m.b.H.GmbH.

Brlangen-Bruck Multi-cylinder, valve-controlled high-pressure piston pump

Die Erfindung besieht sich auf eine mehrzylindrige ventilgesteuerte Hochdruck-Kolbenpumpe, bei der die Kolben der einzelnen Pumpenzylinder τοη eines gemeinsamen Exzenter oder dergleichen betätigt werden und bei der die Arbeitsräume der einzelnen Zylinder über je ein eingangsseitiges Säugventil an eine gemeinsame» τοη einem ölbehälter kommende Ansaugsamaelleitung und über je ein ausgangsseitiges Druckventil an eine zum Verbraucher führende Drucksammelleitung angeschlossen sind.The invention relates to a multi-cylinder valve-controlled High-pressure piston pump in which the pistons of the individual pump cylinders τοη a common eccentric or the like are actuated and in which the working spaces of the individual cylinders via a suction valve on each inlet side to a common » τοη an oil tank coming intake manifold and over one outlet-side pressure valve to one leading to the consumer Pressure manifold are connected.

Sin Seispiel für eine derartige Pompe, hier mit zwei Zylindern, zeigt Pig. 1 in schematischer Darstellung. In den Arbeitsräumen 1 und 2 der Zylinder 3 und 4 gleiten die Kolben 5 und 6, die gegen die Kraft der Federn 7 und 8 vom gemeinsamen Exzenter $ angetrieben werden. Tom Arbeitsraum 1 des Zylinders 3 stellt das unter dem Druck der feder 10 stehende Saugventil 11 eine Verbindung zur Ansaugsammelleitung 12 her, die in den ölbehälter 13 mündet. Sin unter dem Druck der feder 14 stehendes Druckventil 15 verbindet den Arbeitsraum 1 mit der ausgangsseitigen Drucksammelleitung 16. In gleicher Weise sind an dem Arbeitsraum 2 des Zylinders 4 das unter dem Druck der Jeder 17 stehende Saugventil 18 und das unter dem Druck der feder stehende Druckventil 20 angeschlossen*Pig shows a sample of such a pomp, here with two cylinders. 1 in a schematic representation. Pistons 5 and 6 slide in working spaces 1 and 2 of cylinders 3 and 4 and are driven by the common eccentric $ against the force of springs 7 and 8. In the working space 1 of the cylinder 3, the suction valve 11, which is under the pressure of the spring 10, establishes a connection to the suction manifold 12, which opens into the oil container 13. Sin under the pressure of the spring 14 pressure valve 15 connects the working chamber 1 with the outlet-side pressure manifold 16. In the same way, the suction valve 18 under the pressure of each 17 and the pressure valve under the pressure of the spring are on the working chamber 2 of the cylinder 4 20 connected *

Bine derartige Pumpe besitzt von Haus aus nur ein sehr begrenztes Ineaugrermögen. Insbesondere tritt bei einer neu installierten Pumpe die Erscheinung auf, daß nur jeweils einer der beiden Zylinder auf ölförderung zu bringen ist, der andere aber nur dieA pump of this type inherently has only very limited flexibility. In particular, it occurs with a newly installed Pump up the phenomenon that only one of the two cylinders can be brought to oil production, the other only that

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angesaugte Luft in Zylinder komprimiert und expandiert! dies auch, wenn die Leitung 16 zwecks freien Abfluß während der Inbetriebnahme der Pumpe auf den Ölbehälter 13 geschaltet wird. Der gleiche Effekt tritt auf, wenn eine betriebsmäßig installierte» aber längere Zeit nicht benutste Pampe wieder gestartet wird und in einen der Zylinder Luft eingedrungen ist. Auch hier ist der genannte Zylinder nicht auf Förderang zu bringen. Sa nur dann von einer guten Annawgi eistung gesprochen werden kann, wenn sämtliche Zylinder selbsttätig auf Förderung kommen, ist das Ansaugvermögen einer Pompe nach Pig. völlig ungenügend.sucked air is compressed and expanded in cylinder! this also when the line 16 is switched to the oil container 13 for the purpose of free drainage during the start-up of the pump will. The same effect occurs when an operationally installed "but not in use for a long time Pampe" again is started and air has entered one of the cylinders. Here, too, the named cylinder is not on delivery bring to. Said only then spoke of a good Annawgi performance can be, if all cylinders come automatically to conveyance, is the suction capacity of a Pompe according to Pig. totally inadequate.

) Der Grund hierfür kann darin erblickt werden, daß im zweitgenannten Fall das von dem beispielsweise noch fordernden Zylinder 3 in die Leitung 16 gedrückte Öl das Druckventil 20, die Kraft der Feder 19 unterstützend, so in seinen Sitz preßt, daß die im Totraum des Zylinders 4 komprimierte Loft es nicht zu öffnen vermag und damit am Entweichen gehindert wird· Auch wenn hier zwischenzeitlich die Sammelleitung 16 auf den Behälter 13 geschaltet wird, ist der Zylinder 4 nicht sum PSrdern zu bringen, da der Staudruck des Öles im Leitungssystem zum ölbehälter mit seinen Umlenkungen and Verengungen der Querschnitte ausreicht, um das Yentil 20 am Öffnern χα hindern. Gleiche Verhältnisse liegen im erstgenannten Pail der leminbetriebnahme) The reason for this can be seen in the fact that in the latter If the oil pressed into the line 16 by the cylinder 3, which is still demanding, for example, the pressure valve 20, the force of the spring 19 supporting, so presses in its seat that the loft compressed in the dead space of the cylinder 4 does not able to open and is thus prevented from escaping · Also if the collecting line 16 is switched to the container 13 in the meantime, the cylinder 4 is not sum P rot to bring, since the back pressure of the oil in the line system to the oil container with its deflections and narrowing of the cross-sections sufficient to prevent the Y-valve 20 from opening χα. Same The situation lies in the first-mentioned phase of commissioning

_B einer Pompe vor, da hier stets der eine Zylinder eher fördert als der andere und das Druckventil des letzteren auf die geschilderte Veise am öffnen gehindert wird. _B a Pompe, because here one cylinder always promotes more than the other and the pressure valve of the latter is prevented from opening on the described Veise.

Zur Abhilfe dieses MiSstandes sind verschiedene Wege beschritten worden. So hat man den ölbehälter gegenüber der Pompe wesentlich höher im Räume angeordnet, um durch den Cefälledruck des Öles die öffnende Kraft auf das Tentil 20 bzw. 15 zn verstärken, oder man hat die gesamte Pumpe in den Ölbehälter hineingesetzt bzw.Various approaches have been taken to remedy this situation been. For example, the oil container has been placed much higher in the room compared to the Pompe, in order to avoid the pressure of the oil increase the opening force on the valve 20 or 15 zn, or the entire pump has been put into the oil tank or

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ein Umgehäuse um dieselbe -vorgesehen und dieses mit Ul gefüllt. Ss liegt auf der Hand, daß dies die konstruktive Freiheit des die Pumpe einsetzenden Fachmanns erheblich einschränkt, in Stelle dieser Maßnahmen hat man auch zur Entlüftung des nicht fördernden Zylinders den an sich offenen ölbehälter 15 verschlossen und künstlich unter Überdruck gesetzt. Bei bereits installierten Pumpen hat man am ölbehälter ein handbetätigtes Ventil vorgesehen, welches bei Stillsetzung der Pumpe geschlossen werden mußte, um ein Abreißen der öleäule in der Ansaugleitung zu vermeiden oder man hat dort ein aufwendigeres selbsttätig gesteuertes Ventil vorgesehen. Bei leuinstallationen ging man auch so vor, daß man sämtliche Pumpenräume von vornherein mit öl gefüllt hat, was naturgemäß sehr sorgfältig vorgenommen werden mußte. All dies ist umständlich und zeitraubend und einer reibungslosen Anwendung derartiger Pumpen hinderlich.a casing around the same -provided and this filled with Ul. It is obvious that this considerably restricts the design freedom of the person skilled in the art using the pump Instead of these measures, the oil container 15, which is open per se, has also been closed for venting the non-conveying cylinder and artificially pressurized. If the pumps are already installed, there is a manually operated one on the oil tank Valve provided, which had to be closed when the pump was stopped in order to tear off the oil column in the suction line to avoid or one has provided a more complex, automatically controlled valve there. One also went with leuinstallationen in such a way that all pump chambers are filled with oil from the start has, which of course had to be done very carefully. All of this is cumbersome and time consuming and a smooth one Use of such pumps is a hindrance.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, anzugeben, wie unter Einsatz geringfügigen konstruktiven Mehraufwandes die geschilderten laehteile vermieden werden und eine Pumpe erhalten wird, mit welcher im Leerlauf eine Selbstentlüftung aller Zylinder und damit ein beträchtlicher Ansaugeffekt der Pumpe erzielt wird, so daß eine neu installierte Pumpe zur Inbetriebnahme oder eine bereits installierte Pompe zur Entlüftung lediglich kurzzeitig auf den ölbehälter zu schalten ist und volle Freiheit in der Wahl der getrennten Aufstellung von Pumpe und ölbehälter gegeben ist.In contrast, it is the object of the present invention to indicate how the described laehteile can be avoided and a pump can be obtained with the use of a slight additional constructive effort with which a self-venting of all cylinders and thus a considerable suction effect of the pump is achieved when idling, so that a newly installed pump for commissioning or an already installed Pompe for ventilation only briefly to be switched to the oil tank and full freedom is given in the choice of the separate installation of the pump and oil tank.

Srfindungsgemäß wird dies bei einer Pumpe der eingangs genannten Art dadurch erreicht« daß zwischen jedem Druckventil und der Druoksammelleitung ein mit einem weiteren Druckventil gegen die Drucksammelleitung abgeschlossener Speicherraum vorgesehen ist, der gegenüber dem Arbeitsraum des zugeordneten Pumpenzylinders groß bemessen ist. Der Ansaugeffekt ist, bei gleichbleibenden Verhältnissen im Ansaug-Leitungssystem, um so größer, je größer das Verhältnis von Speicherraumvolumen zum Volumen des Zylinderarbeitsraumes und je größer das Verdichtungsverhältnis des betreffenden Pumpenzylinders ist.According to the invention, this is the case mentioned at the beginning with a pump Art thereby achieved «that between each pressure valve and the pressure manifold a with another pressure valve against the pressure manifold closed storage space is provided, which is large compared to the working space of the associated pump cylinder is sized. The suction effect is, with constant conditions in the suction line system, the greater, the greater the ratio of storage space volume to the volume of the cylinder working space and the greater the compression ratio of the pump cylinder in question is.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand des in Fig. 2 gezeigten Ausführungebeispieles veranschaulicht, welches die in Fig. 1 dargestellte zweizylindrige Kolbenpumpe unter Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel zeigt. Gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugsziffern versehen.The invention is illustrated below with reference to the exemplary embodiment shown in FIG shows two-cylinder piston pump shown using the means according to the invention. The same parts are included the same reference numerals.

Sie Druckveittile 15 und 20 stellen nicht mehr eine Verbindung von den Arbeitsräumen der Zylinder zu der Drucksammelleitung 16 her, sondern zu zwei Speicherräumen 21 und 22. Diese münden ihrerseits in die Drucksaismelleitung 16, und zwar der Speicherraum 21 über das Druckventil 25, 24» der Speicherraum 22 über das Druck ^ ventil 25, 26. lie Öffnungsdrücke der Ventile 15 und 20 liegen in der Größenordnung derjenigen der Ventile 24 und 26 oder darunter. Dies hängt vor allem vom Verdichtungsverhältnis in den Zylindern ab; bei niedrigem Verdichtungsverhältnis wird der Öffnungsdruck der Ventile 15 und 20 niedriger gewählt als bei höherem Verdichtungsverhältnis. Die Öffnungsdrücke der Ventile und 26 sind dabei durch die dynamischen Verhältnisse im ausgangsseitigen Ölstrom bei Hormalförderung vorgegeben.You Druckveittile 15 and 20 are no longer a connection of the working spaces of the cylinders to the pressure manifold 16, but to two storage spaces 21 and 22. These in turn open out into the press line 16, namely the storage space 21 over the pressure valve 25, 24 »the storage space 22 via the pressure valve 25, 26. let opening pressures of the valves 15 and 20 lie on the order of those of valves 24 and 26 or below. This mainly depends on the compression ratio in the Cylinders from; at a low compression ratio, the opening pressure of the valves 15 and 20 is selected to be lower than at higher compression ratio. The opening pressures of the valves and 26 are due to the dynamic conditions in the outlet Oil flow specified for abnormal pumping.

Die Arbeitsweise der in Fig. 2 gezeigten Pumpe ist wie folgt: Es sei angenommen, der Zylinder 3 beginne bei Drehung des Exzenters 9 zuerst zu fördern. Der Staudruck in der Leitung 16 hält jetzt das Ventil 26 in seinem Sitz, analog zu dem Verhältnis P beim Ventil 20 in Fig. 1. In jener Figur war damit das weitere Entweichen der im Zylinder 4 komprimierten Luft unterbunden, so daß der Zylinder 4 nicht auf Förderung zu bringen war.The mode of operation of the pump shown in FIG. 2 is as follows: It is assumed that the cylinder 3 begins to deliver first when the eccentric 9 rotates. The dynamic pressure in the line 16 now holds the valve 26 in its seat, analogous to the ratio P in the valve 20 in FIG was to bring on promotion.

Seim Erfindungegegenstand hingegen steht das Ventil 20 nicht unter dem Staudruck des Öles in Leitung 16. Die bei den Hubbewegungen des Kolbens 6 komprimierte Luft kann daher in den Speicherraum 22 entweichen und damit den Arbeitsraum im Zylinder 4 wieder zum Ansaugen eines neuen Luftvolumens freigeben.In contrast, valve 20 is not part of the subject matter of the invention under the back pressure of the oil in line 16. The air compressed during the stroke movements of the piston 6 can therefore enter the Storage space 22 escape and thus release the working space in cylinder 4 again for sucking in a new volume of air.

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Nach wenigen Hüben des Kolbens 6 hat dabei die Ölsäule im Ansaugleitungssystem den Zylinder 4 erreicht, wonach dieser Zylinder die gewünschte Förderung aufnimmt und die Pumpe in den Arbeitskreis eingeschaltet werden kann. Sie angestrebte Selbstentlüftung ist damit erreicht. Sa auf diese Weise samt« liehe Zylinder einer Pumpe mit beliebig vielen Zylindern selbst» tätig auf förderung kommen, zeichnet sich die erfindungsgemäße Pumpe durch ein sehr gutes Ansaugvermögen aus.After a few strokes of the piston 6, the oil column in the Suction line system reaches the cylinder 4, after which this cylinder takes up the desired delivery and the pump in the working group can be switched on. The desired self-ventilation is thus achieved. Sa in this way together " Borrowed cylinders of a pump with as many cylinders as desired come automatically to delivery, the invention is characterized Pump out with a very good suction capacity.

Ss liegt auf der Hand, daß der geschilderte Wirkungseffekt um so besser ist, je größer der Speicherraum 22 im Verhältnis zum Arbeitsraum des Zylinders 4 ist, denn um so mehr Kompressionsluft vermag er dann aufzunehmen. Der Effekt ist ferner um so größer, je höher das Verdichtungsverhältnis im Zylinder 4 ist; denn um so höher kann dann der Speicherraum 22 aufgeladen werden.It is obvious that the effect described above the larger the storage space 22 in relation, the better it is to the working space of the cylinder 4, because the more compressed air he can then absorb. The effect is also greater, the higher the compression ratio in the cylinder 4 is; because the higher the storage space 22 can then be charged.

Sie Speicherräume 22 bzw. 21 haben in der Praxis das sechs- bis zehnfache Volumen des Arbeitsraumes der Zylinder 5 bzw. 4 und lassen sich leicht als patronenartiges Einsteck- oder Einschraubbauteil ausbilden.The storage spaces 22 and 21 have in practice six to ten times the volume of the working space of the cylinders 5 and 4 and can easily be designed as a cartridge-like plug-in or screw-in component.

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Claims

Claim:

Multi-cylinder, valve-controlled high-pressure piston pump in which the pistons of the individual pump cylinders are actuated by a common eccentric or the like and in which the working spaces of the individual cylinders are connected to a common intake manifold coming from an oil tank via an inlet-side suction valve and via an outlet-side pressure valve a leading consumer Drueksammelleitung are connected, characterized in _t that a "each pressure valve (15, 20) and the pressure manifold (16) with a further pressure valve (24, 26) against the pressure accumulating piping closed storage space (21, 22) is provided, which is large compared to the working space (1, 2) of the associated pump cylinder.

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