DE2221309A1

DE2221309A1 - PISTON PUMP

Info

Publication number: DE2221309A1
Application number: DE19722221309
Authority: DE
Inventors: Guenter Strauff
Original assignee: Langen and Co
Current assignee: Langen and Co
Priority date: 1972-04-29
Filing date: 1972-04-29
Publication date: 1973-12-20
Also published as: GB1429497A; FR2183467A5; IT983871B

Description

NACHGEREICHTSUBMITTED

PatentanmeldungPatent application

Gegenstand: KolbenpumpeSubject: piston pump

Anmelderin: Fa. Langen & CoApplicant: Fa. Langen & Co

4000 Düsseldorf, Klosterstraße 4 94000 Düsseldorf, Klosterstrasse 4 9

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenpumpe mit mindestens zwei gegenläufig angeordneten, in Zylindern hin und her bewegbaren Kolben, welche Druckmittel über Ansaugkanäle oder Ansaugventile in Druckräume ansaugen und über.Druckventile in ein Hydrauliksystem fördern, wobei zur Veränderung des Fördervolumens die Druckräume mit Ausgleichsräumen verbunden sind, die von einem zwischen Anschlägen beweglichen Ausgleichsglied begrenzt werden.The invention relates to a piston pump with at least two oppositely arranged and movable to and fro in cylinders Pistons which suck pressure medium into pressure chambers via suction channels or suction valves and into a hydraulic system via pressure valves promote, wherein the pressure chambers are connected to compensation chambers to change the delivery volume, which of a compensating member movable between stops are limited.

Das Prinzip der Verwendung von Ausgleichsräumen zur Veränderung des Fördervolumens ist bereits aus verschiedenen Veröffentlichungen bekannt. Als Beispiele seien die deutsche Patentschrift 841 690 und die deutsche Auslegeschrift 1 009 486 genannt. In beiden Fällen sind einem einzelnen Kolben ein Ausgleichraum und ein Ausgleichsglied in Form eines federbelasteten Ausgleichskolbens zugeordnet, welcher zwischen einem festen und einem verstellbaren Anschlag beweglich ist. Bei Verwendung mehrerer Kolben würden sich diese Anordnungen in recht aufwendiger Weise vervielfachen. The principle of using compensation spaces to change the funding volume is already from various publications known. German Patent 841 690 and German Auslegeschrift 1 009 486 are mentioned as examples. In both cases, a compensating chamber and a compensating member in the form of a spring-loaded compensating piston, which is between a fixed and an adjustable one, are assigned to a single piston Stop is movable. If several pistons are used, these arrangements would be multiplied in a rather complex manner.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, für Kolbenpumpen der eingangs erwähnten Art die gleiche Wirkung bei einer geringeren Anzahl von Einzelteilen und verringertem Einbauraum zu erzielen.It is therefore the object of the invention, for piston pumps of the type mentioned, the same effect with a smaller number of To achieve individual parts and reduced installation space.

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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß je zwei gegenläufigen Kolben ein gemeinsames, die Ausgleichsräume trennendes Ausgleichsglied zugeordnet ist, dessen Hub zumindest nach einer Seite durch einen verstellbaren Anschlag begrenzt ist. Eine günstige Anordnung ergibt sich, wenn das Ausgleichsglied als fliegender Ausgleichskolben ausgebildet ist. Dieser fliegende Kolben kann mit beidseitigen Endlagendämpfungen ausgestattet sein, welche zweckmäßigerweise im Zusammenwirken von stirnseitigen Zapfen am Kolben und geringfügig größeren Sackbohrungen in dem verstellbaren Anschlag bzw. im Gehäuse hervorgerufen werden.This object is achieved according to the invention by that every two opposing pistons have a common one, the equalization chambers separating compensating member is assigned, whose stroke at least to one side by an adjustable Stop is limited. A favorable arrangement results when the compensating member is designed as a floating compensating piston is. This flying piston can be equipped with end position damping on both sides, which is expedient in the interaction of frontal pins on the piston and slightly larger blind bores in the adjustable stop or in the housing.

Rückstellfedern sind bei dieser Anordnung nicht notwendig, da die Bewegungen des fliegenden Kolbens allein durch das aus den Druckräumen in die Ausgleichsräume verdrängte Druckmittel erzielt werden. Da jeweils auf der Rückseite verdrängte Druckmittel wird während der Ansaugphase des anderen Kolbens in dessen Druckraum zurückgefördert.Return springs are not necessary with this arrangement, since the movements of the flying piston are caused solely by this the pressure chambers in the compensation chambers displaced pressure medium can be achieved. As each pressure medium displaced on the back is fed back into the pressure chamber of the other piston during the suction phase.

Der verstellbare Anschlag sollte so verstellbar sein, daß er einmal das Ausgleichsglied im Sinne eines maximalen Fördervolumens blockiert und zum anderen einen solchen Hub des Ausgleichsgliedes erlaubt, daß Nullförderung eintritt. Die Verstellung des Anschlages kann von Hand und insbesondere hydraulisch zur Erzielung einer Nullhubwirkung erfolgen.The adjustable stop should be adjustable so that it once the compensating member in terms of a maximum delivery volume blocked and on the other hand such a stroke of the compensating member allows that zero delivery occurs. The adjustment the stop can be done by hand and in particular hydraulically to achieve a zero stroke effect.

Anhand von in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail using the exemplary embodiments shown in the figures.

Figur 1 zeigt einen Schnitt durch eine Radialkolbenpumpe mit zwei Kolben und mechanischer Verstellung des Anschlages.Figure 1 shows a section through a radial piston pump with two pistons and mechanical adjustment of the stop.

Figur 2 zeigt einen Teilausschnitt mit einer hydraulischen Verstellung des Anschlages.Figure 2 shows a partial section with a hydraulic adjustment of the stop.

In einem Gehäuse 1 ist mit Hilfe von'Radiallagern 2 und 3 eine Welle 4 gelagert, deren inneres freies Ende aus einem exzentrisch angedrehten Zapfen 5 besteht. Auf dem Zapfen 5 ist ein Nadellager 6 befestigt, dessen ringförmige Aüßenschale als Nocken 7 dient. Der Nocken 7 läuft in einem Hohlraum 8 um, welcher in radial zur Welle 4 verlaufender Richtung von Bohrungen 9 und 10 angeschnitten wird.- In den Bohrungen 9 und 10 sind Kolben 11 und 12 gleitbar angeordnet, welche in den Hohlraum 8 hineinragen und dort in Kontakt mit dem Nocken 7 gelangen. Die Kolben 11 und 12 begrenzen innerhalb der Bohrungen 9 und 10 Druckräume 13 und 14 veränderlicher Größe. Das Ansaugen von Druckmittel erfolgt über Ansaugkanäle 15 und 16, welche innerhalb der Kolben 9 und 10 verlaufen und sich im Bereich des unseren Totpunktes in den Hohlraum 8 öffnen, welcher auf nicht näher dargestellte Weise mit einem Vorratsbehälter verbunden ist. Das Ausschieben des Druckmittels erfolgt über Druckventile 17 und 18 und I^ruckkanäle 19, 20 und 21 sowie einen Anschluß P in ein ebenfalls nicht naher dargestelltes Hydrauliksystem.In a housing 1 with the help of radial bearings 2 and 3 a shaft 4 is mounted, the inner free end of which consists of an eccentrically turned pin 5. On the pin 5 A needle bearing 6 is attached, the annular outer shell of which serves as a cam 7. The cam 7 runs in a cavity 8 um, which is cut in the radial direction to the shaft 4 by bores 9 and 10.- In the bores 9 and 10 pistons 11 and 12 are slidably arranged, which protrude into the cavity 8 and are in contact there get with the cam 7. The pistons 11 and 12 delimit pressure spaces 13 and 14 within the bores 9 and 10 in a more variable manner Size. The suction of pressure medium takes place via suction channels 15 and 16, which are located inside the pistons 9 and 10 run and open in the area of our dead center in the cavity 8, which in a manner not shown is connected to a storage container. The pressure medium is pushed out via pressure valves 17 and 18 and pressure channels 19, 20 and 21 and a connection P in a hydraulic system, also not shown in detail.

In die Druckräume 13 und 14 münden Kanäle 22 und 23, welche zu Ausgleichsräumen 24 und 25 führen. Die Äusgleichsräume 24 und 25 sind Bestandteil einer Bohrung 26, in welcher ein fliegender Ausgleichskolben 27 gleitbar angeordnet 1st. Ein Stirnseite 28 kommt in einer Endlage in Kontakt mit dem*Boden 29 der Bohrung 26. Die andere Stirnseite 30 fährt in der anderen Endlage gegen einen Anschlag 31, welcher mit Hilfe eines Gewindes 32 verstellbar ist. Zur Endlagendämpfung dienen Zapfen 33 und 34 am Ausgleichskolben 27, welche in entsprechende.Sackbohrungen 35 und 36 eintauchen»In the pressure chambers 13 and 14 channels 22 and 23 open, which to Compensation rooms 24 and 25 lead. The equalization spaces 24 and 25 are part of a bore 26 in which a flying Compensating piston 27 slidably arranged 1st. An end face 28 comes into contact with the bottom 29 in an end position the bore 26. The other end face 30 moves in the other end position against a stop 31, which with the help of a thread 32 is adjustable. Pins 33 and 34 on the compensating piston 27, which are inserted into corresponding blind bores, serve to dampen the end positions 35 and 36 immerse »

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Zur Erklärung der Wirkungsweise sei angenommen, daß der verstellbare Anschlag 31 so eingestellt sei, daß nur ein Teil des theoretisch möglichen Volumens gefördert wird. Wenn die Pumpe dann in Gang gesetzt wird, führt der Kolben 12 einen Druckhub aus. Dabei wird zunächst Druckmittel aus dem Druckraum 14 über den Kanal 23 in den Ausgleichsraum 25 verdrängt und bewirkt dort einen Hub des Ausgleichskolbens 27. Dieser verdrängt dabei auf seiner gegenüberliegenden Seite Druckmittel aus dem Ausgleichsraum 24 über den Kanal 22 in den Druckraum 13. Da sich der Kolben 11 gerade im Saughub befindet und genau den gleichen, aber entgegengesetzten Hub wie der Kolben 12 ausführt, wird das verdrängte Volumen voll aufgenommen. Der Ausgleichskolben 27 bewegt sich solange, bis seine Stirnseite 28 gegen den Boden 29 stößt. Nunmehr entsteht im Druckraum 14 ein Druckanstieg, das Druckventil 18 wird geöffnet, und der Rest des Druckmittels wird über die Druckkanäle 20 und 21 zum Anschluß P gefördert. Das entsprechende restliche Saugvolumen wird über den Ansaugkanal angesaugt. Nach überfahren der Totpunkte führt dann der Kolben 11 einen Druckhub aus. Der ganze Vorgang verläuft dabei in umgekehrter Richtung, d. h. Druckmittel wird in den Ausgleichsraum 24 verdrängt und verschiebt den Ausgleichskolben 27, welcher seinerseits Druckmittel aus dem Ausgleichsraum in den Druckraum 14 verdrängt, der sich gerade entsprechend dem Saughub des Kolbens 12 vergrößert. -Die eigentliche Förderung setzt -ein, wenn der Ausgleichskolben 27 am verstellbaren Anschlag 31 anschlägt. Es ist leicht ersichtlich, daß die Größe der effektiven Förderung vom Hub äes Ausgleichskolbens 27 abhängt. Sofern der Ausgleichskolben 27 blockiert wird, erhält man die maximal mögliche Förderung. Macht man dagegen den Hub so groß, daß das gesamte Fördervolumen aus den Druckräumen 13 und 14 in die Ausgleichsräume 24 und 25 verdrängt werden kann, erhält man eine Nullförderung. Zwischen diesen Extremen sind beliebige Abstufungen möglich.To explain the mode of operation, it is assumed that the adjustable stop 31 is set so that only a part of the theoretically possible volume is funded. When the pump is then started, the piston 12 guides a Pressure stroke off. In this case, pressure medium is initially displaced from the pressure chamber 14 via the channel 23 into the compensation chamber 25 and there causes a stroke of the compensating piston 27. This displaces pressure medium on its opposite side from the compensation chamber 24 via the channel 22 into the pressure chamber 13. Since the piston 11 is currently in the suction stroke and executes exactly the same but opposite stroke as the piston 12, the displaced volume becomes full recorded. The compensating piston 27 moves until its end face 28 hits the bottom 29. Now a pressure increase occurs in the pressure chamber 14, the pressure valve 18 is opened and the rest of the pressure medium is over the pressure channels 20 and 21 to port P promoted. The corresponding the remaining suction volume is sucked in via the suction channel. After passing the dead center, the piston then leads 11 from a pressure stroke. The whole process runs in the opposite direction, i.e. H. Pressure medium is in the compensation chamber 24 displaces and moves the compensating piston 27, which in turn pushes fluid out of the compensating chamber is displaced into the pressure chamber 14, which is just increasing in accordance with the suction stroke of the piston 12. -The real promotion -ein when the compensating piston 27 strikes against the adjustable stop 31. It is easy to see that the The size of the effective delivery depends on the stroke of the compensating piston 27. If the compensating piston 27 is blocked, receives get the maximum possible funding. On the other hand, if the stroke is made so large that the entire delivery volume is taken from the pressure chambers 13 and 14 can be displaced into the equalization spaces 24 and 25, zero funding is obtained. Between these extremes any gradations are possible.

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Gemäß Figur 2 ist ein verstellbarer Anschlag als Stufenkolben 37 ausgeführt, dessen Teil 38 kleineren Durchmessers in der Bohrung 26 gleitet und dessen Teil 39 größeren Durchmessers in einer Bohrung 40 gleitet. Auf die Stirnseite 41 des Teilsgrößeren Durchmessers wirkt eine Regelfeder 42, die sich andererseits an einem die Bohrung 40 verschließenden Stopfen 43 abstützt. Der die Feder 42 enthaltende Raum 44 ist über einen Leckkanal 45 in den Hohlraum 8 entlüftet. Der in der Bohrung 40 durch den Stufenkolben 37 bewirkte Ringraum 46 ist über einen Steuerkanal 47 mit dem Druckkanal 21 verbunden. Im Leckkanal 45 und im Steuerkanal 47 befinden sich Drosselstellen 48 und 49.According to Figure 2, an adjustable stop is designed as a stepped piston 37, the part 38 of smaller diameter in the bore 26 slides and its part 39 of larger diameter slides in a bore 40. On the face 41 of the Partly of a larger diameter, a regulating spring 42 acts, which on the other hand attaches itself to a plug which closes the bore 40 43 supports. The space 44 containing the spring 42 is vented into the cavity 8 via a leakage channel 45. The Indian The annular space 46 produced by the bore 40 through the stepped piston 37 is connected to the pressure channel 21 via a control channel 47. in the Leakage channel 45 and in the control channel 47 are throttling points 48 and 49.

Bei dieser Anordnung wird der Stufenkolben 37 durch die Regelfeder 42 zunächst in eine Endstellung gedrückt, welche einem blockierten Ausgleichskolben 27 bzw. einer maximalen Förderung entspricht. Bei einem Druckanstieg im Hydrauliksystem pflanzt sich dieser Druck über den Steuerkanal 47 in den Ringraum 46 fort und wirkt dort auf den Stufenkolben 37 entgegen der Kraft der Regelfeder 42. Bei überschreiten eines bestimmten Grenz-' druckes wird diese Kraft schließlich überwunden, der Stufenkolben 37 nimmt eine neue Lage ein, und der Ausgleichskolben 27 kann einen Hub im Sinne einer sich verkleinernden Förderung ausführen. Bei weiterem Druckanstieg weicht der Stufenkolben immer weiter zurück, der Hub des Ausgleichskolben« 27 wird immer größer, und die Förderung wird immer kleiner, bis schließlich Nullhub erreicht ist. Zwar wirken die Druckwechsel in den Ausgleichsräumen 24 und 25 auch auf den Stufenkolben 37 ein, jedoch läßt sich mit Hilfe der Drosselstellen 49 und 48 eine so gute Dämpfung erzielen, daß der Stufenkolben bei hochfrequenten Schwingungen des Ausgleichskolbens 27 eine stabile Mittellage einnimmt,die er nur bei länger dauernden Druckänderungen im Ringraum 46 verläßt.In this arrangement, the stepped piston 37 is controlled by the control spring 42 first pressed into an end position, which a blocked compensating piston 27 or a maximum promotion is equivalent to. If there is an increase in pressure in the hydraulic system, plants This pressure is transferred via the control channel 47 into the annular space 46 continues and acts there on the stepped piston 37 against the force of the control spring 42. When a certain limit is exceeded ' pressure, this force is finally overcome, the stepped piston 37 assumes a new position, and the compensating piston 27 can have a stroke in the sense of a decreasing promotion carry out. With a further increase in pressure, the stepped piston retreats further and further, and the stroke of the compensating piston «27 always increases larger, and the delivery becomes smaller and smaller, until finally zero stroke is reached. The pressure changes are effective in the Compensating spaces 24 and 25 also on the stepped piston 37, but with the help of the throttle points 49 and 48 a achieve so good damping that the stepped piston at high frequency Vibrations of the compensating piston 27 assumes a stable central position, which it only with longer lasting pressure changes in the annular space 46 leaves.

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Es ist klar, daß die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Sie kann insbesondere auch für andere Kolbenpumpenarten verwendet werden. Ebenso ist es möglich, die verstellbaren Anschläge anders zu gestalten bzw. in Abhängigkeit von anderen Betriebsparametern einstellbar zu machen. Es ist auch möglich, den Ausgleichskolben durch eine Membrane zu ersetzen.It is clear that the invention does not apply to the embodiments shown is limited. In particular, it can also be used for other types of piston pumps. It is the same possible to design the adjustable stops differently or to be adjustable depending on other operating parameters do. It is also possible to replace the compensating piston with a diaphragm.

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Claims

Claims;

1. - Piston pump with at least two oppositely arranged,

Pistons movable back and forth in cylinders, which pressure medium Suck in via suction channels or suction valves in pressure chambers and convey them into a hydraulic system via pressure valves, wherein the pressure chambers are connected to compensation chambers to change the delivery volume, which is of a between stops movable compensating member are limited, characterized in that two counter-rotating Pistons (11, 12) are assigned a common compensating element (compensating piston 2?) Separating the compensating chambers (24, 25) is, the stroke of which is limited at least on one side by an adjustable stop (31, 37).

2. - Piston pump according to claim 1, characterized in that

the compensating member is designed as a floating compensating piston (27). ,

3. - Piston pump according to claim 2, characterized in that

the compensating piston (27) with end position cushioning on both sides (33, 35; 34, 36) is equipped.

4. - Piston pump according to claim 3, characterized in that

the end position damping by immersion of end-side pins (33, 34) attached to the compensating piston (27) in corresponding blind bores (35, 36) are made with a slightly larger diameter. * »

5. - Piston pump according to one or more of the preceding claims,

characterized in that the adjustable stop (31 , 37) is adjustable so that the compensating member (compensating piston 27) is blocked.

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6. - Piston pump according to one or more of the preceding claims,

characterized in that the adjustable stop (31, 37) can be adjusted so far that zero delivery or zero stroke occurs.

7. - Piston pump according to one or more of the preceding claims,

characterized in that the adjustment of the adjustable stop (37) as a function of certain operating parameters, takes place in particular as a function of the operating pressure.

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