DE2446806A1

DE2446806A1 - Hubverstellbares pumpentriebwerk

Info

Publication number: DE2446806A1
Application number: DE19742446806
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Ing Fritsch
Original assignee: Lewa GmbH
Current assignee: Lewa GmbH
Priority date: 1974-10-01
Filing date: 1974-10-01
Publication date: 1976-04-08
Also published as: DE2446806B2; US3974714A; JPS5315203B2; JPS5143203A; DE2446806C3

Description

Patentanwälte Liedi, Qr. Ponta.ni, Köth, Zeitler München 22, Steinsdorfstraße 21-22, Telefon 089/29 84 62

C 6822

LEWA HerbertOttKG 725 Leonberg, Ulmer Straße IO

Hubverstellbares Pumpentriebwerk

Die Erfindung betrifft ein Pumpentriebwerk, insbesondere Dosierpumpentriebwerk, zur mittels eines Exzenters erfolgenden Umwandlung der Drehbewegung eines Antriebsrades in eine oszillierende Bewegung eines rechtwinklig zur Achse des Antriebsrades angeordneten Pleuels, ] dessen Hub über eine Verstelleinrichtung veränderbar ist, wobei die Verstelleinrichtung auf den radial verschieblich gelagerten Exzenter im Sinne einer Verstellung dessen Exzentrizität einwirkt.

Z/h

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Derartige Pumpentriebwerke sind bekannt. Sie weisen jedoch Nachteile dahingehend auf, daß die Charakteristik der Verstelleinrichtung nicht linear ist, sondern im wesentlichen sinusförmig. Daher ist ein Pumpentriebwerk, das eine solche Verstelleinrichtung aufweist, zum Antrieb von Dosierpumpen ungeeignet, deren Hubvolumen in linearer Abhängigkeit von einer Dosiergröße stehen und selbsttätig einstellbar sein soll. Es ist zwar schön bei Pumpentriebwerken die lineare Abhängigkeit zwischen Verstellgröße und Hub des oszillierenden Pleuels bekannt, jedoch weisen solche Pumpentriebwerke konstruktive Nachteile dahingehend auf, daß die Verstellkräfte relativ groß sind und daß das Pumpentriebwerk nicht nur konstruktiv aufwendig ist, sondern auch einen relativ großen Raum einnimmt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und ein Pumpentriebwerk zu schaffen, bei dem sich alle Konstruktionsteile,, die zur Übertragung der Hubverstellbewegung erforderlich sind, frei zueinander einstellen können, so daß an die » Herstellungsgenauigkeit geringere Anforderungen gestellt werden und der Herstellungspreis eines solchen Pumpentriebwerks dadurch verringert wird. Außerdem sollen die zur Betätigung der Hubverstelleinrichtung erforderlichen Verstellkräfte nur klein sein, und es soll schließlich eine erwünschte genau lineare Abhängigkeit der Hublänge von der Stellgröße gegeben sein.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erf indung ergeben sich aus dem Hauptanspruch, während vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung in den weiteren Ansprüchen aufgeführt sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Pumpentriebwerk ist es durch einfache axiale Verstellung der Welle mittels der Spindel möglich, den in der Wellennut zwangsläufig geführten Gleitsteia - und damit über den Exzenter

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auch das Pleuel _t - auf einfache und funktionszuverlässige Weise radial zu verschieben und damit den Hub der oszillierenden Bewegung des Pleuels j zu verstellen. Sämtliche zur Übertragung der Verstellbewegung vorgesehenen Teile können sich frei zueinander einstellen, was an die Herstellungsgenauigkeit geringe Anforderungen stellt. Hierdurch wird auch bei Auftreten kleiner Fertigungsfehler eine Kanten-, pressung mit den unerwünschten Folgeerscheinungen, wie erhöhter Verschleiß, großes Spiel usw., vermieden. Außerdem sind zur Betätigung der Hubverstelleinrichtung lediglich geringe Verstellkräfte erf or der lieh, da die Antriebskräfte die Verstellbewegung nicht belasten oder beeinflussen.

Da nur wenig sich unter Last relativ zueinander bewegende Konstruktionsteile vorgesehen sind, ist es möglich, mit äußerst wenig und damit statisch einwandfreien Lagerstellen auszukommen, was sich insgesamt in vorteilhafter Weise in einem guten Gesamtwirkungsgrad, einem geringen Gesamtspiel und einer äußerst hohen Lauf ruhe des Pumpentriebwerks äußert.

Schließlich ist auch die Hublänge genau linear von der Verstellgröße abhängig, da der fest mit dem Exzenter verbundene Gleitstein zwangs- ·> läufig zwischen den in parallelem. Abstand voneinander vorgesehenen Flächen der Wellennut geführt ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig. 1 das Pumpentriebwerk im Längsschnitt und ..

Fig. 2 die Verstelleinrichtung mit dem Exzenter in perspektivisch

auseinandergezogener Darstellung.

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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist in einem Gehäuse 1 frei drehbar eine Hohlwelle 2 gelagert, mit der drehfest und koaxial ein als Antriebsrad dienendes Schneckenrad 3 verbunden ist. Das Antriebsrad 3 wird mittels einer Schneckenspindel 4 in Drehung versetzt und überträgt seine Drehbewegung über die Hohlwelle 2 auf einen drehfest hiermit verbundenen Exzenter 5, der in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise als Rotationsteil ausgebildet ist und als Drehlager für ein Pleuel 6 dient. Das Pleuel 6 wird über den Exzenter 5 in oszillierende Bewegung versetzt, wobei in der üblichen Weise diese Bewegung von einem Gelenkkreuzkopf 7 des Pleuels 6 abgeleitet werden kann. Zum Zweck der drehfesten Verbindung des Exzenters 5 mit der Hohlwelle weist der Exzenter 5 einen radial verlaufenden Einschnitt in Form einer Nut 8 auf, wobei auf diese Weise zwei einander gegenüberliegende Schenkel 9,10 des Exzenters 5 gebildet werden. Der Exzenter 5 ist mit seinen Schenkeln 9,10 auf entsprechend ausgestaltete parallele und diametral einander gegenüberliegende Ausschnittflächen 11, 12 der Hohlwelle 2 aufgeschoben. Auf diese Weise ist der Exzenter 5 einerseits mit der Hohlwelle 2 drehfest verbunden und kann andererseits gegenüber der Hohlwelle 2 radial verschoben werden.

Innerhalb der Hohlwelle 2 ist eine Welle 13 geführt, die in Richtung der Längsachse der Hohlwelle 2 verschieblich ist. Die Welle 13 weist in ihrem unteren Bereich in Anpassung an die Ausschnittflächen 11, 12 der Hohlwelle 2 entsprechend ausgestaltete parallele Flächen auf. In diesem unteren Bereich der Welle 13 ist eine Nut 14 vorgesehen, die schräg zur Achse der Welle 13 verlaufend angeordnet ist, und zwar derart, daß sich das offene und das geschlossene Ende der Nut 14 in Bezug auf die Achse der Welle 13 einander gegenüberliegen. Die Nut führt mit ihren parallelen Wandflächen zwangsläufig einen Gleitstein 1 5, der entsprechend ausgestaltete parallele Seitenflächen aufweist und drehfest mit dem Exzenter 5 verbunden ist. Zu diesem Zweck ist der Gleitstein

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genau passend in die Nut 8 des Exzenters 5 eingesetzt und dort mittels eines Bolzens 16 gelagert, der gleichzeitig eine Bohrung 17 im Gleitstein 15 sowie entsprechende Bohrungen 18, 18' in den Exzenterschenkeln 9,10 durchsetzt.

Zur Sicherung des Bolzens 16 gegen eine unerwünschte Verschiebung und zur Erzielung einer geschlossenen Außenlauffläche des Exzenters 5 ist auf dem Umfang des Exzenters 5, beispielsweise durch Aufpressen, ein Ring 19 befestigt.

Mit dem oberen Ende der Welle 13 ist mittels eines Lagers 20 eine Stellspindel 21 verbunden, wobei die Welle 13 zusammen mit der Stellspindel 21 verschieblich, gegenüber der Stellspindel 21 jedoch frei verdrehbar ist. Die Stellspindel 21 durchsetzt einen Gehäusedeckel 22, der auch in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise das obere Ende der Hohlwelle 2 frei drehbar lagert, und ist drehfest mit einer in Form eines Handrades ausgebildeten Stellmutter 23 verbunden, die in einem mit einem Innengewinde versehenen Auge 24 des Gehäusedeckels 22 hin - und herv er schraubbar ist.

Beim Betrieb des Triebwerkes wird, wie schon erläutert, das als Antriebsrad dienende Schneckenrad 3 über die Schneckenspindel 4 in Rotation versetzt. Aufgrund ihrer jeweils drehfesten Verbindung miteinander drehen sich hierdruch auch die Hohlwelle 2, der Exzenter 5, der Bolzen 16, der Gleitstein 15 und die Welle 13. Aufgrund der Exzentrizität des sich drehenden Exzenters 5 wird das Pleuel 6 /. in oszillierende Bewegung versetzt, die auf die Kolbenstange des Kolbens bzw. Verdrängerkolbens einer nicht dargestellten Kolbenpumpe oder Membranpumpe übertragen wird.

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Soll nun der Hub der oszillierenden Bewegung des Pleuels 6 verändert werden, ist es lediglich erforderlich, durch entsprechendes Verdrehen der Stellmutter 23 die Stellspindel 21 - und damit auch die Welle 13 - in Längsrichtung der Hohlwelle 2 nach oben oder nach unten zu verschieben. Hierdurch verschiebt sich in entsprechender Weise auch die Nut 14 der Welle 13, so daß dadurch zwangsläufig der in der Nut 14 geführte Gleitstein 15 nach rechts oder links in Fig. 1 verschoben wird. Wegen der drehfesten Verbindung des Gleitsteins 15 mit dem Exzenter 5 wird dadurch auch der Exzenter 5 nach rechts oder links in Fig. 1 verschoben, so daß sich dessen Exzentrizität in der jeweils gewünschten Weise ändert. Die Verstellbewegung kann sowohl während des Betriebs als auch während des Stillstandes des Triebwerks erfolgen. In jedem Fall ist gewährleistet, daß zwischen der Verstellgröße und der jeweiligen Hublänge eine genau lineare Abhängigkeit vorliegt.

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Claims

Patentansprüche

Pumpentriebwerk, insbesondere Dosierpumpentriebwerk, zur mittels eines Exzenters erfolgenden Umwandlung der Drehbewegung eines Antriebsrades in eine oszillierende Bewegung eines rechtwinklig zur'Achse des Antriebsrades angeordneten Pleuels, dessen Hub , über eine Verstelleinrichtung veränderbar ist, wobei die Verstelleinrichtung auf den radial verschieblich gelagerten Exzenter im Sinne einer Verstellung dessen Exzentrizität einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubverstelleinrichtung eine axial zum Antriebsrad (3) und zum Exzenter (5) mittels einer Stellspindel (21) bewegliche Welle (13) mit einer schräg zur Wellenachse geneigten Nut (14) aufweist, in der ein mit dem Exzenter (5) drehfest verbundener Gleitstein (15) derart geführt ist, daß der Gleitstein (15) zusammen mit dem Exzenter (5) bei axialer Verschiebung der Wellennut (14) linear radial verschieblich ist.
2. Pumpentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (13) axial verschieblich in einer im Triebwerksgehäuse (1) drehbar gelagerten Hohlwelle (2) geführt ist, die ihrerseits drehfest das Antriebsrad (3) und den Exzenter (5) lagert.
3. Pumpentriebwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als Drehlager für das Pleuel (6) ausgebildete Exzenter (5) gegenüber dem Antriebsrad (3) radial verschieblich auf der Hohlwelle (2) gelagert ist, wobei der Exzenter (5) mit durch eine radiale Nut (8) gebildeten Schenkeln (9,10) auf entsprechend gestaltete parallele und diametral gegenüberliegende Ausschnittflächen (11,12) der Hohlwelle (2) aufgeschoben ist.

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4. Pumpentriebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in der schrägen Wellennut (14) geführte Gleitstein (15) innerhalb der Nut (8) des Exzenters (5) mittels eines Bolzens (16) gelagert ist, der den Gleitstein (15) und die beiden Schenkel (9,10) der Exzenternut (8) durchsetzt.
5. Pumpentriebwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung des Bolzens (16) gegen Verschiebung und und zur Erzielung einer geschlossenen Exzenterlauffläche über den Exzenter (5) ein Ring (19) gepreßt ist.
6. Pumpentriebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (3) über die Hohlwelle (2), den Exzenter (5) und den Gleitstein (15) drehfest mit der axial verschieblichen Welle (13) verbunden ist.
7. Pumpentriebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellspindel (21) frei drehbar mit der Welle (13) verbunden und mittels eines Handrades (13) verstellbar ist.

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