DE2447666C2 - Hydraulisch angetriebene, dreizylindrige Schubkolbenpumpe - Google Patents

Hydraulisch angetriebene, dreizylindrige Schubkolbenpumpe

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Description

(a) für jeden der drei Motorzylinder (1-40,2-40,3-40) ein hydraulisch betätigtes Einlaßventil (1-/, 2-1,Z-P zur to Verbindung mit einer Hauptdruckquelle (656), ein hydraulisch betätigtes Auslaßventil (X-E, 2-E, Z-E) und
ein hydraulisch betätigtes Vorkompressionsventil (X-PR, 2-PR, Z-PR) zur Verbindung des Motorzyünders (1-40,2-40,3-40) über eine Drossel (1-444,2-444,3-444) mit der Hauptdruckquelle (656) vorgesehen sind,
(b) die den Ein- und Auslaßventilen (1-/, X-E;2-I, 2-E...) abgewandten, kolbenstangenseitigen Zylinderkammer der Motorzylinder (1-40,2-40,3-40) miteinandsr verbunden sind,
(c) die Zyklussteuerschaltung (78) drei je ein Zweiwegeventil (i-FW, 2-FW, Z-FW) enthaltende bistabile Schaltungen (X-DPQ i-FW; 2-DPQ 2-FW; Z-DPC, Z-FW) aufweist, die durch je eine zugeordnete Kolbenstange (1-42, 2-42, 3-42) der Schubkolbenpumpe über einen in einer ersten Endstellung der Kolbenstange ansprechenden hydraulischen Endschalter [X-FP, 2-FP, Z-FP) betätigbar sind, wobei bei
der Betätigung einer der bistabilen Schaltungen (z. B. Z-DPQ Z-FW) die jeweils benachbarte bistabile SchaHung (2-DPQ 2-FW^Jm entgegengesetzten Sinne betätigt wird,
(d) durch jede der bistabilen Schaltungen (z. B. Z-DPQ Z-FW) im betätigten Zustand eines der Einlaßventile (X-I) und ein Auslaßventil (Z-E) eines jeweils anderen Zylinders aufgesteuert wird, und
(e) eine auf die Bewegung einer Kolbenstange in Ausgangsrichtung ansprechende, endschaltergesteuerte Füllventilanordnung zur Hubkorrektur vorgesehen ist mit einem Füllventil (FV), das eine Verbindung
zwischen der Hauptdruckquelle (656) und den miteinander verbundenen, kolbenstangenseitigen Zylinderkammern herstellt,
dadurch gekennzeichnet, daß
(f) die Vorkompressionsventile (X-PR, 2-PR, Z-PR) jeweils einen vom Steuerdruck der Zyklussteuerschaltung (Ti) beaufschlagbaren, von der Hauptdruckquelle (656) getrennten Steuereingang aufweisen,
(g) von jeder der dr^i Kolbenstangen (1-42,2-42,3-42) ein hydraulischer Endschalter (X-BP, 2-BP, Z-BP) in einer dem Förderhub im Sinne einer Vorverdichtung entsprechenden, zurückgezogenen Endstellung betätigbar ist und,
(h) wenn keiner dieser Endschalter (X-BP, 2-BP, Z-BP)betätigt ist, durch die Zyklussteuerschaltung (78)
(h|) alle Vorkompressionsveniile (i-PR, 2-PR, Z-PR)\m schließenden Sinne angesteuert werden und
(h2) das Füllventil (FV)\m öffnenden Sinne angesteuert wird.
2. Schubkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
(i) ein hydraulisch steuerbares Ablaßventil (DV) zur Hubkorrektur vorgesehen ist, das eine Verbindung zwischen den miteinander verbundenen, koläenstangenseitigen Zylinderkammern und dem Behälter herstellt, und,
(j) wenn gleichzeitig zwei der auf die Bewegung der Kolbenstange (1-42,2-42,3-42) in der zurückgezogenen Endstellung betätigbaren hydraulischen Endschalter (X-BP, 2-BP, Z-BP)ansprechen, das Ablaßventil (DV)\m öffnenden Sinne angesteuert wird.
Die Erfindung betrifft eine hydraulisch angetriebene, dreiz>lindrige Schubkolbenpumpe mit Rückschlagventilen im Zylinderkopf und einer hydraulischen Zyklussteuerschaltung zum aufeinanderfolgenden Antrieb der Motorkolben mit der Eigenschaft, während des Förderhubes eines Kolbens den Förderhub eines zweiten Kolbens im Sinne einer Vorverdichtung bereits einzuleiten und den dritten Kolben in Saughub zu schalten, bei welchem
(a) für jeden der drei Motorzylinder ein hydraulisch betätigtes Einlaßventil zur Verbindung mit einer Hauptdruckquelle, ein hydraulisch betätigtes Auslaßventil und ein hydraulisch betätigtes Vorkompressionsventil zur Verbindung des Motorzylinders über eine Drossel mit der Hauptdruckquelle vorgesehen sind,
(b) die den Ein- und Auslaßventilen abgewandten, kolbenstangenseitigen Zylinderkammer der Motorzylinder miteinander verbunden sind,
(c) die Zyklussteuerschaltung drei je ein Zweiwegeventil enthaltende bistabile Schaltungen aufweist, die durch je eine zugeordnete Kolbenstange der Schubkolbenpumpe über einen in einer ersten Endstellung der Kolbenstange ansprechenden hydraulischen Endschalter betätigbar sind, wobei bei der Betätigung einer der bistabilen Schaltungen, die jeweils benachbarte bistabile Schaltung im entgegengesetzten Sinne betätigt
(d) durch jede der bistabilen Schaltungen im betätigten Zustand eines der Einlaßventile und ein Auslaßventil eines jeweils anderen Zylinders aufgesteuert wird, und
(e) eine auf die Bewegung einer Kolbenstange in Ausschubrichtung ansprechende, endschaltergesteuerte FQHventilanordnung zur Hubkorrektur vorgesehen ist mit einem Füllventil, das eine Verbindung zwischen der Hauptdruckquelle und den miteinander verbundenen, kolbenstangenseitigen Zylinderkammern herstellt
Eine solche Schubkolbenpumpe ist bekannt durch die US-PS 36 50 638 und US-PS 36 62 652 (vgl. DE-AS 20 65 829 sowie DE-AS 20 63 750).
Bei der bekannten Schubkolbenpumpe werden die Vorkompressionsventile jeweils vom Druck der Hauptdruckquelle auf einen benachbarten Motorzylinder gegebenen Arbeitsflüssigkeit gesteuert Die Schaltstellungen der Vorkompressionsventile hängen dabei eindeutig mit den Stellungen der Einlaß- und Auslaßventile zusammen. Die richtige Phasenbeziehung der Motorzylinder und damit das einwandfreie Arbeiten der Schubkolbenpumpe ohne Puisationen hängt von der Menge der Arbeitsflüssigkeit ab, die in der miteinander verbundenen, kolbenstangenseitigen Zylinderkammern der Motorzylinder enthalten ist Es ist daher bei der bekannten Schubkolbenpumpe schon eic. Endschalter bekannt, der durch einen Nocken an einer der drei Kolbenstangen betätigbar ist, wenn sich die betreffende Kolbenstange in ihrer eingezogenen Stellung befindet Auf diese Weise erfolgt jedoch nur bei jedem dritten Hub eine Korrektur der Arbeitsflüssigkeitsmenge in den miteinander verbundenen, kolbenstangenseitigen Zylinderkammern. Dabei eventuell zuviel angesaugte Arbeitsflüssigkeit wird über ein Rückschlagventil in den Behälter zurückgedrückt, wenn der eine Motorkolben irr. Saughub schon seine Endsteüung erreicht hat, während ein anderer Motorkolben im Förderhub noch vorbewegt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulisch angetriebene, dreizylindrische Schubkolbenpumpe der eingangs definierten Art und die Zyklussteuerschaltung derselben so auszubilden, daß eine ständige Überwachung der Funktion der Pumpe und eine Korrektur von Abweichungen von optimalen Betriebsbedingungen während jeder Phase des Pumpenzyklus erfolgt Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
(f) die Vorkompressionsvenüle jeweils einen vom Steuerdruck der Zyklussteuerschaltung beaufschlagbaren, von der Hauptdruckquelle getrennten Steuereingang aufweisen,
(g) von jeder der drei Kolbenstangen ein hydraulischer Endschalter in einer dem Förderhub im Sinne einer Vorverdichtung entsprechenden, zurückgezogenen Endstellung betätigbar ist und,
(h) wenn keiner dieser Endschalter betätigt ist, durch die Zyklussteuerschaltung
(hi) alle Vorkompressionsventile im schließenden Sinne angesteuert werden und
(h2) das Füllventil im öffnenden Sinne angesteuert wird.
Es werden auf diese Weise auch die Vorkompressionsventile unabhängig von Druck der Arbeitsflüssigkeit und der Stellung der Ein- und Auslaßventile durch die Zyklussteuerschaltung betätigt Das gestattet es, bei einer bestimmten Konstellation z. B. alle drei Vorkompressionsventile in Schließstellung zu bringen. Zur Überwachung der Arbeitshübe der Motorkolben sind außer den »vorderen«, die Umschaltung der bistabilen Schaltungen bewirkenden hydraulischen Endschalter, an jeder der drei Kolbenstangen jeweils ein »hinterer«, in der zurückgezogenen Endstellung betätigbarer hydraulischer Er, ^schalter vorgesehen. Normalerweise ist von diesen drei Endschaltern stets genau einer betätigt, nämlich der, dessen zugehöriger Motorzylinder sich in der Vorkompressionsphase befindet Wenn das Arbeitsflüssigkeitsvolumen in den miteinander verbundenen, kolbenstangenseitigen Zylinderkammern zu klein ist, dann ist jedoch keiner der hinteren hydraulischen Endschalter betätigt. In diesem Falle werden alle Vorkompressionsventile geschlossen, und das Füllventil wird geöffnet Es wird so während der anschließendcnde Phase des Zyklus ein Zusatzvolumen in das System gedrückt
Ein Überschuß an Arbeitsmittelvolumen in den miteinander verbundenen, kolbenstangenseitigen Zylinderkammern führt dazu, daß zwei »hintere« Endschalter gleichzeitig betätigt werden. Wenn also der den Förderhub ausführende Motorkolben den zugehörigen »vorderen« Endschalter betätigt, dann ist nicht nur der Motorkolben, der in der vorhergehenden Phase den Saughub ausgeführt hatte, in der hinteren Endstellung, die dem Förderhub zur Vorverdichtung entspricht, sondern auch der Motorkolben, der die Vorverdichtung in der vorhergehenden Phase durchgeführt hatte und nun den eigentlichen Förderhub ausführen soll.
Ein Ausgleich dieses Phasenfehlers wird dadurch erreicht, daß
(i) ein hydraulisch steuerbares Ablaßventil zur Hubkorrektur vorgesehen ist, das eine Verbindung zwischfcn den miteinander verbundenen, kolbenstangenseitigen Zylinderkammern und dem Behälter herstellt, und,
(j) wenn gleichzeitig zwei der auf die Bewegung der Kolbenstange in der zurückgezogenen Endstellung betätigbaren hydraulischen Endschalter ansprechen, das Ablaßventil im öffnenden Sinne angesteuert wird.
Auf diese Weise wird über das Ablaßventil beim Förderhub des einen Kolbens zunächst Arbeitsflüssigkeit in den Behälter gedrückt und dabei die Kolbenstange so lange vorbewegt, bis der zugehörige hydraulische Endschalter freigegeben wird. Erst dann wird nach Schließen des Ablaßventils der Saughub d'.-s anderen Kolbens über die verdrängte Flüssigkeit eingeleitet
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:
F i g. 1 zeigt, teilweise im Schnitt, eine Seitenansicht einer hydraulisch angetriebenen, dreizylindrigen Schubkolbenpumpe.
F i g. 2 ist eine zugehörige Draufsicht.
Fig.3 zeigt im Schnitt ein Einlaß- und ein Auslaßventil für das Arbeitsdruckmittel bei dem hydraulischen Antrieb der Schubkolbenpumpe von Fig. I.
F i g. 4 zeigt ein Vorkompressionsventil bei dem hydraulischen Antrieb der Schubkolbenpumpe von Fig. 1. Fig. 5 Al, 5 Bl und 5Cl sind schematische Darstellungen und zeigen die Schaltzustände von Einlaß- und Auslaßventil, die Strömungen in einem Arbeitsdruckmittelkreis und die Wirkungsweise der Arbeitszylinder bei dem hydraulischen Antrieb der Schubkolbenpumpe von Fig. 1.
Fig. 5Dl und 5 El sind schematische Darstellungen ähnlich Fig. 5Al und zeigen Zustände des Arbeitsdruckmittelkreises bei bestimmten Änderungen der Betriebsbedingungen.
Fig.5A2, 5 B2, 5C2, 5 D2 und 5 E2 sind schematische Darstellungen und zeigen die Schaltzustände von to Ventilen in einem Steuerkreis und die sich daraus ergebenden Strömungen, wobei jede der durch einen Buchstaben A bis E gekennzeichneten Figuren der mit dem gleichen Buchstaben gekennzeichneten Darstellung des Arbeitsdruckmittelkreises zugeordnet ist.
Die hydraulisch angetriebene, dreizylindrige Schubkolbcnpumpe enthält drei Druckmittelkreise, nämlich einen Förderflüssigkeitskreis, einen Arbeitsdruckmittelkreis und einen Steuerkreis. Der Förderflüssigkeitskreis führt die von der Schubkolbenpumpe unter hohem Druck zu fördernde Flüssigkeit. Der Arbeitsdruckmittelkreis führt ein Arbeitsdruckmittel, z. B. Wasser, für den hydraulischen Antrieb der Schubkolbenpumpe. Der Steuerkreis steuert die Ventile für das Arbeitsdruckmittel und gewährleistet so das richtige zyklische Arbeiten des hydraulischen Antriebs. Der Steuerkreis kann z. B. mit öl als Steuerdruckmittel arbeiten.
«v.c ι cruCrpuiripcnanordnüng 22 enthalt drei Zylinder 24. Die Zylinder 24 stehen über Arissugrückschlagvcr;-tile 30 mit einem Förderflüssigkeitseinlaß und über Auslaßrückschlagventile 32 mit einem Förderflüssigkeitsauslaß in Verbindung. In den Zylindern 24 der Förderpumpenanordnung 22 sind Förderpumpenkolben 44 geführt.
Ein hydraulischer Antrieb 38 enthält drei Arbeitszylinder 40, die gleichachsig zu je einem der Zylinder 24 angeordnet sind. In jedem der Arbeitszylinder 40 ist ein Arbeitskolben 46 geführt. Die Arbeitskolben 46 sind mit den zugehörigen Förderpumpenkolben 44 über Kolbenstangen 42 verbunden. Die Kolbenstangen 42 sind abdichtend aus den Arbeitszylindern 40 herausgeführt Die Arbeitszylinder 40 werden so von den Arbeitskolben 46 jeweils in zwei Zylinderkammern unterteilt, und die Arbeitskolben 46 sind auf zwei gegenüberliegenden Flächen 48 und 50 von Arbeitsdruckmittel beaufschlagbar.
Auf den Kolbenstangen 42 sitzen Nocken 58. Durch die Nockej 58 sind gestellfeste hydraulische Endschalter FPetwa am Ende des Förderhubs und hydraulische Endschalter BPttv/a am Ende des Ansaughubs betätigbar. Der Einlaß von Arbeitsflüssigkeit in die der Förderpumpenanordnung 22 abgewandten Zylinderkammern der Arbeitszylinder 40 und der Auslaß von Arbeitsflüssigkeit aus diesen wird gesteuert durch Einlaß- und Auslaßventilanoidnungen 1-CV, 2-CVund 3-CVsowie Vorkompressionsventile \-PR, 2-PR und 3-PR, deren Aufbau und Funktion unten noch beschrieben wird. Die der Förderpumpenanordnung 22 zugewandten Zylinderkammern sind durch eine gemeinsame Leitung 61 miteinander verbunden.
Die Arbeitszylinder 40 und die zugehörigen Ventile und Endschalter sind übereinstimmend aufgebaut Entsprechende Teile in den drei Kanälen sind daher nachstehend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und durch Vorsetzen von »1 -«. »2-« oder »3-« unterschieden.
Der Zyklus der Schubkolbenpumpe und des hydraulischen Antriebs hat für jeden Arbeitszylinder 40 drei Phasen: Eine Ansaugphase, eine Vorkompressionsphase und eine Förderphase. Die Arbeitskolben 1-46,2-46 und 3-46 arbeiten mit Phasenverschiebung, so daß jeweils ein Arbeitszylinder 40 und Arbeitskolben in der Ansaugphase, ein anderer in der Vorkompressionsphase und der dritte in der Förderphase ist und sich diese Funktionen zyklisch vertauschen. In der Förderphase öffnet das Einlaßventil eines Arbeitszylinders 40, so daß Arbeitsdruckmittel unter Druck auf die Räche 50 des Arbeitskolbens 46 wirkt und diesen nach rechts in F i g. 1 vorbewegt Damit wird auch der Förderpumpenkolben 44 nach rechts vorbewegt und drückt Förderflüssigkeit über das Auslaßrückschiagyentil 32 zum Förderflüssigkeitsauslaß. Der Arbeitskolben 46 eines anderen Arbeitszylinders 40 wird durch das über Leitung 61 verdrängte, auf die Fläche 48 wirkende Arbeitsdruckmittel nach links in F i g. 1 zurückbewegt Der mit diesem Arbeitskolben 46 verbundene Förderpumpenkolben 44 führt seinen Ansaughub aus und saugt Förderflüssigkeit über den Förderflüssigkeitseinlaß und das Ansaugrückschlagventil 30 in den Zylinder 24 an. In dem dritten Arbeitszylinder 40 wird Arbeitsdruckmittel bei geschlossenen Einlaß- und Auslaßventil gedrosselt über das Vorkompressionsventil PR auf die von der Fläche 50 begrenzte Zylinderkammer des Arbeii-xylinders 40 gegeben. Das bewirkt eine langsame Vorwärtsbewegung des zugehörigen Förderpumpenkolbens 44 bei geschlossenem Auslaßrückschlagventil 32, bis die Förderflüssigkeit im Zylinder 24 auf den Ausgangsdruck vorkomprimiert ist
Um eine automatische Hubkorrektur zu erreichen, ist die Leitung 61 über ein Füllventil FV mit einem Arbeitsdruckmittelbehälter und über ein Ablaßventil D Vmit einem Arbeitsdruckmittelbehälter verbunden. In F i g. 3 ist eine Einlaß- und Auslaßventilanordnung CVim Schnitt dargestellt
Ein Gehäuse 90 weist eine Durchgangsbohrung 92 und zueinander parallele, die Durchgangsbohrung 92 senkrecht anschneidende Einlaß- und Auslaßbohrungen 94 bzw. 95. Die Einlaß- und Auslaßbohrung 94 bzw. 95 sind von je einer ringförmigen Ausnehmung umgeben, welche Einlaß- bzw. Auslaßkammern 104 bzw. 106 bilden. In der Einlaßkammer 104 mündet ein, von der Außenseite des Gehäuses 90 ausgehender Arbeitsdruckmittelkanal 109. Die Einlaßkammer 104 steht weiterhin in Verbindung mit gegenüberliegenden seitlichen Einlaßanschlüssen 110. Ein von der Außenseite des Gehäuses 90 ausgehender Kanal 107 mündet in der Einlaßbohrung 94 stromab von einem Einlaßventilsitz 120. In der Einlaßbohrung 94 sitzt ein Ventilsitzträger 114 mit dem Einlaßventilsitz 120. Weiterhin sitzt in der Einlaßbohrung 94 mit seinem offenen Ende ein auf einer Seite geschlossener Einlaßzylinder 126. In dem Einlaßzylinder 126 ist ein rohrförmiger Ventilschließkörper /geführt Der Einlaßzvlinder 126 weist Ringdichtungen 156 und 158 auf, die gegenüber der zylindrischen innenwand des Einlaßzylinders 126 nach innen vorstehenden und die oberen bzw. unteren Enden des Ventilschließkörper / abdichtend umschließen. In der Mitte weist dagegen der Ventilschließkörper / eine Verdickung 160 auf, die an der zylindri-
sehen Innenwand des Einlaßzylinders 126 abdichtend anliegt und einen Ringkolben bildet. Es werden so inner- ;<
halb des Einlaßzylinders 126 zwei Steuerdruckmittelkammern A und B zu beiden Seiten der Verdickung 160 gebildet. Die Steuerdruckmittelkammern A und Bsind über Steueranschlüsse \-A bzw. VB mit Steuerdruckmit- ?;:j
tel unter Druck beaufschlagbar. Dadurch kann der Ventilschließkörper / zwischen der dargestellten Offenstel- &',
lung in eine Schließstellung bewegt werden, in welcher der Ventilschließkörper /an dem Ventilsitz 120 abdich- 5 |j tend anliegt, ähnlich wie der Ventilschließkörper £des Auslaßventils in seiner in F i g. 3 dargestellten Stellung. ||
In der Offenstellung ist die Verbindung zwischen dem Einlaßdruckmittelkanal 110 zu der Durchgangsbohrung §J
9? Tei, in der Schließstellung ist sie unterbrochen. In entsprechender Weise ist das Auslaßventil mit dem Ventilschließglied fund den Steueranschlüssen E-A und E-B aufgebaut. Dieses ist daher hier nicht im einzelnen beschrieben.
Es sind weiterhin Steuerdruckmittelanschlüsse I-D und E-D vorgesehen, die zwischen den »A«- und den »B«-Anschlüssen liegen und über die Steuerdruckmittel nachfüllbar ist. Ein weiterer Steuerdruckmittelanschluß I-C liegt zwischen dem Steueranschluß I-A und dem Steuerdruckmittelanschluß I-D. Dieser Steuerdruckmittelanschluß hat die Funktion, ein Signal zu liefern, wenn das Ventilschließglied / in seiner Schließstellung ist. In dieser Schließstellung steht der Steuerdruckmittelanschluß /-Cmit der Steuerdruckmittelkammer A in Verbindung. In allen anderen Stellungen des Ventilschließglieds / ist der Steuerdruckmittelanschluß I-C durch die Verdickung 160 abgedeckt.
In die Durchgangsbohrung 92 ist eine Einlaß- und Auslaßkammer 204 abdichtend eingesetzt. Die Einlaß- und AusiäukaiTiiner 204 stehi über seitliche Durchbrüche 22S und 23ö mit der Einiaßbohrung 94 bzw. der Ausiaöbohrung 95 in Verbindung. Die Einlaß- und Auslaßkammer steht wiederum mit dem zugehörigen Arbeitszylinder 40 in Verbindung.
Die Einlaßanschlüsse HO benachbarter Einlaßventile sind mit einem gemeinsamen Einlaßverteiler verbunden und die — den Einlaßanschlüssen 110 entsprechenden — Auslaßanschlüsse benachbarten Auslaßventile mit einem gemeinsamen Auslaßverteiler.
Wie aus Fig.4 ersichtlich ist, enthält jedes Vorkompressionsventil PR ein Ventilgehäuse 350 mit einem längsverlaufenden Durchgang 352. Eine Seite 358 kann direkt an das Gehäuse 90 der vorstehend beschriebenen Einlaß- und Auslaßventilanordnung CVangesetzt werden. In dem Ventilgehäuse 350 sitzen eine Hülse 386 und ein Ventilsitz 398 aus Hartmetall. Auf der Innenseite der Hülse 386 ist ein Ringraum 440 gebildet, der mit einem seitlichen Auslaßanschluß 438 in Verbindung steht In dem Auslaßanschluß 438 sitzt eine Drossel 444. Ein zylindrischer Ventilschließkörper 392 aus Hartmetall ist abdichtend in der Hülse 386 geführt und wirkt mit dem Ventilsitz 398 zusammen. Ein seitlicher Einlaßanschluß 428 mündet in dem Ventilgehäuse 350 auf der dem Ventilschließkörper 392 abgewandten Seite des Ventilsitzes 398. An dem Ventilschließkörper 392 liegt ein Kolben 450 an. Der Kolben 450 ist über einen Anschluß 462 von einem Druck beaufschlagbar. Wenn ein Druck auf die relativ große Fläche des Kolbens 450 wirkt, wird der Ventilschließkörper 392 gegen den Druck des Arbeitsdruckmittels, das über den Einlaßanschluß 428 auf die Stirnfläche des Ventilschließkörpers 392 wirkt, gegen den Ventilsitz 398 gedruckt Der Durchgang wird dadurch abgesperrt. Wenn der Kolben 450 von dem auf die rechte Stirnfläche wirkenden Druck entlastet wird, wird der Ventüschüeßkörper 392 durch den Druck des Arbeitsdruckmittels nach rechts gedruckt und von dem Ventilsitz 398 abgehoben. Dadurch wird ein Durchgang von dem Einlaßanschluß 428 zu dem gedrosselten Ausiaßanschluß 438 freigegeben.
Der Auslaßanschluß 438 des Vorkompressionsventils PR steht mit dem Kanal 107 in Verbindung. <·;
Das Füllventil FV ist ähnlich aufgebaut wie das beschriebene Vorkompressionsventil. Der Auslaßanschluß (entsprechend 438) ist dort nicht gedrosselt
Bei dem Ablaßventil DV weist der Ventilschließkörper ebenfalls einen mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden zylindrischen Schaft und einen damit verbundenen Kopf von größerem Durchmesser auf. Es liegt wieder ein druckbeaufschlagter Kolben kraftschlüssig an dem Kopf an. Es wird jedoch zum öffnen des Ablaßventils DV Druck auf die zwischen Schaft und Kopf gebildete Ringfläche gegeben.
Die Arbeitsdruckmittel- und Steuerdruckmittelkreise der vorliegenden Erfindung sind schematisch in den Fi g.5 Al, 5 A2, 5 Bl, 5 B2, 5 Cl, 5 C2, 5 Dl, 5 D2, 5 El und 5 E2 der Zeichnung dargestellt. Der Deutlichkeit halber ist der Arbeitsdruckmittelkreis in dick ausgezogenen Linien dargestellt, während der Steuerdruckmittelkreis in dünneren ausgezogenen Linien gezeigt ist Die Strömungsrichtung des Druckmittels in dem Arbeitsdruckmittelkreis und in dem Steuerdruckmittelkreis ist durch Pfeile angedeutet, die den dicken und dünneren Linien zugeordnet sind
Es wird nachstehend unter Bezugnahme auf die F i g. 5 Al und 5 A2 und die unten angegebene Tabelle 1 eine erste Phase des Pumpzyklus erläutert In dieser Phase ist der Arbeitszylinder 1-40 in der Ausschubphase des Zyklus, während die Arbeitszylinder 2-40 und 3-40 in den Vorkompressions- bzw. Ansaugphasen sind Die diesen Zyklusphasen zugeordneten Bewegungen der Kolbenstangen 42 sind durch die Pfeile 650,652 und 654 angedeutet
Wenn der Arbeitszylinder 1-40 in der Förderphase ist, ist der Ventilschließkörper l-/in der Offenstellung, der Ventilschließkörper UEm seiner Schließstellung. Es tritt dann Arbeitsdruckmittel, das von einer Arbeitsdruckmittelpumpe 656 geliefert wird, durch das Einlaßventil in die Längsbohrung 1-92 der Einlaß- und Auslaßventüan-Ordnung X-CV. Das Arbeitsdruckmittel strömt zu dem Arbeitszylinder 1-40 längs des durch die Pfeile in Fi g. 5 Al dargestellten Pfades.
Während der Förderphase des Arbeitszylinders 1-40 tritt Druckmittel, das aus der kolbenstangenseitigen Zylinderkammer dieses Arbeitszylinders verdrängt wird über die gemeinsame Leitung 61 in die kolbenstangenseitige Zylinderkammer des Arbeitszylinders 3-40. Dadurch wird der Kolben 3-46 zurückbewegt Der Arbeitszy- es linder 3-40 ist in seiner Ansaugphase. Das wird ermöglicht durch die relativen Stellungen der Ventilschließkörper 3-1 und 3-E in der Einlaß- und Auslaßventilanordnung Z-CV. Wie in Fig.5 Al dargestellt ist, ist der Ventilschließkörper 3-/in seiner unteren Schließstellung, während der Ventilschließkörper 3-£in seiner oberen
Offenstellung ist.
Das geöffnete Auslaßventil gestattet den Durchtritt des verdrängten Arbeitsdiuckmittels durch die Längsbohrung 3-92 der Einlaß- und Auslaßventilanordnung 3-CV und danach durch das Auslaßventil und über das Rückschlagventil 660 zu dem Arbeitsdruckmittelbehälter 658, wie durch die Pfeile in F i g. 5 Al dargestellt ist. Ein Überdruckventil 659 liegt zwischen der Hochdruckseite der Pumpe 656 und dem Arbeitsdruckmittclbehälter 658.
Wie in Fig.5Al dargestellt ist, ist das Vorkompressionsventil 2-PR in seiner Offenstellung, so daß unter Druck stehendes Arbeitsdruckmitlel von der Pumpe 656 des Arbeitsdruckmittelkreises durch die Drossel 2-444 längs des durch die Pfeile angedeuteten Strömungspfades auf den Arbeitszylinder 2-40 geleitet wird. Dieser relativ kleine Strom von Arbeitsdruckmittel bewirkt eine Bewegung des Kolbens 46 des Arbeitszylinders 2-40 in Richtung des Pfeiles 652, wodurch der Förderpumpenkolben 2-44 langsam in dem Zylinder 2-24 bewegt wird und das Druckmittel innerhalb dieses Zylinders 2-24 auf einen dem Ausgangsdruck angenäherten Druck vorkomprimiert. Die beiden Ventile der Einlaß- und Auslaßventilanordnung 2-CVsind in dieser »Vorkompressionsphase« geschlossen.
Das Vorkompressionsventil 3-PR bleibt während der gesamten, in Fig. 5 Al dargestellten Zyklusphase in seiner Schließstellung, und das Vorkompressionsventil X-PR geht in seine Schließstellung, weil Steuerdruck an den Anschlüssen 3-462 und 1-462 dieser Ventile herrscht. Der auf die Anschlüsse 1-462 und 3-462 gegebene Steuerdruck geht aus von dem Steuerdruckmittelkreis 78, wie in F i g. 5 A2 deutlicher dargestellt ist. Der Anschluß 2-462 des geöffneten Vorkompressionsventils 2-PR wird von dem Steuerdruckmittelkreis drucklos
2U gemacht.
F i g. 5 A2 zeigt die Schaltzustände des Steuerkreises, die zu den in F i g. 5 Al dargestellten Schaltzuständen im Arbeitsdruckmittelkreis gehören.
Der Ventilschließkörper Wwird durch Betätigung des Endschalters 3-FPin seine Offenstellung gebracht. Der Endschalter wird durch den Nocken 3-58 des Arbeitszylinders 3-40 betätigt. Bei Betätigung des Endschalters 3-58 wird unter Druck stehendes Steuerdruckmittel von einer Pumpe 80 über die doppelt gesteuerten Rückschlagventile 2-DPCund 3-DPCdort hindurchgeleitet, so daß die Vierwege-Stellungsventile 2-FVV und 3-FW richtig umgeschaltet und verriegelt werden. Das Vierwegeventil 2-FW wird in seine obere Stellung geschaltet und das Vierwegeventil 3-FW wird in seine untere Stellung geschaltet. Unter Druck stehendes Steuerdruckmittel von der Pumpe 80 wird über das Vierwegeventil 2-FWund über ein Rückschlagventil 662 mit zwei Eingängen auf den Anschluß 1-462 des Vorkompressionsventils X-PR geleitet. Steuerdruckmittel, welches über das Vierwegeventil 2-FWzutritt, wird weiterhin über den betätigten hydraulischen Endschalter 2-ΒΡηηά Rückschlagventile mit zwei Eingängen 664 und 666 auf den Steuereingang 462 des Füllventils FVgeleitet, wodurch das Füllventil in Schließstellung gehalten wird.
Steuerdruckmittel von der Pumpe 80 strömt auch durch das Vierwegeventil 3-FW zu dem Anschluß J-B der Einlaß- und Auslaßventilanordnung 1-CVund über das gesteuerte Rückschlagventil 670 zu dem Anschluß E-B der Einlaß- und Auslaßventilanordnung 3-CV. Unter Druck stehendes Steuerdruckmittel strömt auch von der Pumpe 80 durch das Vierwegeventil 3-FWzu dem Steueranschluß des gesteuerten Rückschlagventils 672.
Durch die Einleitun*7 von Steuerdruckmitteln in die Steuerdruckmittelkarrirrisr B des Einlaßventils der Einlaß- und Auslaßventilanordnung X-CV zieht sich die Steuerdruckmittelkammer A desselben zusammen und verdrängt über gesteuerte Rückschlagventile 672 und 674 Steuerdruckmittel durch den Anschluß J-A zu dem Anschluß I-A des Einlaßventils der Einlaß- und Auslaßventilanordnung 3-CV. Infoige der Ausdehnung der Steuerdruckmittelkammer A des Einlaßventils der Einlaß- und Auslaßventilanordnung 3-CV zieht sich die Steuerdruckmittelkarmiier B desselben zusammen und verdrängt Steuerdruckmittel durch den Anschluß I-B desselben und über das Vierwegeventil 2-FWzurück zu einem Steuerdruckmitteibehälter 82. Wenn der Ventilschließkörper 3-/seine untere Schließstellung erreicht, gelangt der Anschluß I-C'm Druckmittelverbindung mit dem gesteuerten Rückschlagventil 670 und hebt damit das gesteuerte Rückschlagventil 670 von seinem Sitz ab.
Dadurch wird die vorerwähnte Strömung von Steuerdruckmittel dort hindurch von dem Vierwegeventil 3-FW
zu dem Anschluß £-ßdes Auslaßventils der Einlaß- und Auslaßventilanordnung3-CVermöglicht.
Infolge der Ausdehnung der Steuerdruckmittelkammer B des Auslaßventils der Einlaß- und Auslaßventilan-Ordnung 3-CVzieht sich die Steuerdruckmittelkammer A desselben zusammen und verdrängt Steuerdruckmittel durch den Anschluß E-A in den Anschluß E-A des Auslaßventils der Einlaß- und Auslaßventilanordnung 2-CV. Dadurch wird dieses Auslaßventil geschlossen. Infolge der Ausdehnung der Steuerdruckmittelkammer A des Auslaßventils der Einlaß- und Auslaßventilanordnung 2-CVzieht sich die Steuerdruckmittelkammer δ desselben zusammen und verdrängt Steuerdruckmittel durch den Anschluß E-B über das gesteuerte Rückschlagventil 676 und das Vierwegeventil 2-FWzurück zu dem Steuerdruckmitteibehälter 82. Das Steuerdruckmittelvolumen von dem gesteuerten Rückschlagventil 678 strömt über das Rückschlagventil 680 und das Vierwegeventil 3-FW zurück zum Steuerdruckmitteibehälter 82.
Wie oben erwähnt tritt unter Druck stehendes Steuerdruckmittel durch den angesteuerten hydraulischen Endschalter 2-BP und gibt Steuerdruck auf den Anschluß 462 des Füllventils FV, so daß das Füllventil in Schließstellung gehalten wird. Der hydraulische Endschalter 2-BP wird durch den Nocken 58 des Arbeitszylinders 2-40 in seine angesteuerte Stellung gebracht, während dieser in der Vorkompressionsphase ist. Diese Schaltung des hydraulischen Endschalters 2-BP stellt eine Verbindung zwischen dem Anschluß 2-462 des Vorkompressionsventils 2-PR über ein Rückschlagventil mit zwei Eingängen 682 und dem Steuerdruckmitteibehälter 82 her. Dadurch öffnet das Vorkompressionsventil 2-PR.
Das Vierwegventi! 1 -FW bleibt in seiner oberen Stellung aus der vorangegangenen Phase des Pumpzyklus. Dadurch wird eine Strömung von unter Dnick stehendem Steuerdruckmittel dort hindurch zu dem Anschluß 3-462 des Vorkompressionsventils 3-PR übsr das Rückschlagventil mit zwei Eingängen 684 ermöglicht Hierdurch wird das Vorkompressionsventil 3-PR in Schließstellung gehalten. Der Steueranschluß 620 des Entlee-
rungsventils DKsteht in Druckmittelverbindung mit dsm Steuerdruckmittelbehälter 82 über Rückschlagventile mit zwei Eingängen 686 und 688, ein gesteuertes Rückschlagventil 690 und den hydraulischen Endschalter X-BP. Dadurch wird das Entleerungsventil D Vin seiner Schließstellung gehalten.
In den F i g. 5 Bl und 5 B2 ist die zweite Phase des Pumpzyklus dargestellt. In dieser Phase ist der Arbeitszylinder 2-40 in dem Ausschubstadium des Zyklus, während die Arbeitszylinder 3-40 und 1-40 in den Vorkompres- sions- bzw. Ansaugstadien sind. Die diesen Zyklusstadien zugeordnete Bewegung der Kolbenstangenanordnung 42 sind durch die Pfeile 692,694 und 696 angedeutet.
Damit der Arbeitszylinder 2-40 in seine Förderphase geht muß das Einlaßventil der Einlaß- und Auslaßventilanordnung 2-CV öffnen, während der Ventilschließkörper 2-£in der Schließstellung ist. Mit anderen Worten ist der Ventilschließkörper 2-1 in seiner oberen Stellung, und der Ventilschließkörper 2-E ist in seiner unteren Stellung in F i g. 5 Bl. Wenn somit die Ventilschließkörper 2-1 und 2-E in den dargestellten Stellungen sind, tritt Arbeitsdruckmittel, das von der Pumpe G56 des Arbeitsdruckmittelkreises geliefert wird, durch das Einlaßventil der Einlaß- und Auslaßventilanordnung 2-CV in die Längsbohrung 2-92. Das unter Druck stehende Arbeitsdruckmittel tritt in den Arbeitszylinder 2-40 längs des durch die Pfeile in F: g. 5 Bl angedeuteten Strömungspfades.
Während der Förderphase des Arbeitszylinders 2-40 tritt Druckmittel, das aus der kolbenstangenseitiger. Zylinderkammer jenes Arbeitszylinders verdrängt wird, über die gemeinsame Leitung 61 in die kolbenstangenseitige Zylinderkammer des Arbeitszylinders 1-40. Dadurch führt der Kolben 1-46 dieses Arbeitszylinders mit
dem zugehörigen Förderpumpenkolhen einen Ansaughub aus. Das wird dadurch ermöglicht, daß der Ventil- ~-
schließkörpsr 1-/ in seiner unteren Schließstellung ist während der Ventilschließkörper l-£in seiner oberen Offenstellf-ng ist Das geöffnete Auslaßventil der Einlaß- und Auslaßventilanordnung 1-CVgestattet den Durchtritt des verdrängten Arbeitsdruckmittels durch die Längsbohrung 1-92 und danach durch das Auslaßventil und über das Rückschlagventil 660 zu dem Arbeitsdruckmittelbehälter 658, wie durch die Pfeile in F i g. 5 Bl angedeutet ist.
Wie auch in F i g. 5 Bl dargestellt ist ist das Vorkompressionsventil 3-PR in seiner Offenstellung, so daß das unter Druck stehende Druckmittel, das von der Pumpe 656 des Arbeitsdruckmittelkreises geliefert wird, über die Drossel 3-444 auf den Arbeitszylinder 3-40 geleitet wird längs des durch die Pfeile angedeuteten Strömungspfades.
Dieser gedrosselte Strom von Arbeitsdruckmittel bewirkt eine Bewegung des Arbeitskolbens 1-46 in Richtung des Pfeiles 696. Dadurch wird der Förderpumpenkolben 1-44 langsam in den Zylinder 1-24 hineingedrückt und das Druckmittel in diesem Zylinder auf einen Druck vorkomprimiert, der sich dem Ausgangsdruck nähert
Das Vorkompressionsventil i-PR bleibt während der in F i g. 5 Bl dargestellten Zyklusphase in seiner Schließstellung und das Vorkompressionsventil 2-PR nimmt seine Schließstellung in dieser Zyklusphase ein, da bei beiden Ventilen ein Steuerdruck an den Anschlüssen 1-462 und 2-462 herrscht Der auf die Anschlüsse 1-462 und 2-462 gegebene Steuerdruck geht von dem Steuerkreis 78 aus.
Der Anschluß 3-462 des geöffneten Vorkompressionsventils 3-PR steht in Verbindung mit dem Steuerkreis 78 und wird durch diese entspannt wie unten näher beschrieben werden wird.
F i g. 5 B2 zeigt die Zustände des Steuerkreises, die zu den in F i g. 5 Al dargestellten Schaltzuständen gehören.
In F i g. 5 B2 sind die Endstellungen der Eip'»B- und Auslaßventile dargestellt die der in F i g. 5 Bl beschriebenen Phase des Pumpzyklus entsprechen. 1^- 'dlungen der Einlaß- und Auslaßventile unmittelbar vor dieser Phase des Pumpzyklus sind in F i g. 5 Al unu r s g. 5 A2 dargestellt
Die Einlaß- und Auslaßventilanordnung 2-CVgeht in dem Zustand für die dargestellte Phase des Pumpzvklus durch Bewegung des Ventilschließkörpers 2-/von seiner unteren Schließstellung in seine obere Offensteuung. Diese Bewegung des Ventilschließkörpers 2-1 wird hervorgerufen durch die Betätigung des hydraulischen Endschalters i-FP mittels des Nockens 58 des Arbeitszylinders 1-40. Wenn der hydraulische Endschalter i-FP betätigt ist, wird unter Druck stehendes Steuerdruckmittel von der Pumpenanordnung 80 über die doppelt gesteuerten Rückschlagventile i-DPCn^a 3-DPCdort hindurchgeleitet so daß die Vierwegeventile 1-FWund 3-FW'm die richtige Stellung gebracht und dort verriegelt werden. Das Vierwegeventil 1-FWwird in seine untere Stellung gebracht und das Vierwegeventil 3-FWin seine obere Stellung. Unter Druck stehendes Steuerdruckmittel von der Pumpe 80 wird über das Vierwegeventil 3-FWund das Rückschlagventil mit zwei Eingän- : gen 682 auf den Anschluß 2-462 des Vorkompressionsventils 2-PR geleitet. Steuerdruckmittel über das Vierwegeventil 3-FWwird weiterhin über das angesteuerte Vierwegeventil 3-BPuna das Rückschlagventil 666 mit zwei :? Eingängen zu dem Anschluß 462 des Füllventils FV geleitet wodurch das Füllventil in seiner Schließstellung
:v gehalten wird.
U Unter Druck stehendes Steuerdruckmittel von der Pumpe 80 strömt auch durch das Vierwegeventil 1-FWzu
η dem Anschluß 1-5 der Einlaß- und Auslaßventilanordnung 2-CV und zu dem Anschluß E-B der Einlaß- und
rf Auslaßventilanordnung 1-CV über das gesteuerte Rückschlagventil 678. Unter Druck stehendes Steuerdruck-
C| mittel strömt auch von der Pumpe 80 über das Vierwegeventil i-FWzu dem SteueranschluB des gesteuerten
U Rückschlagventils 698.
Ik Durch die Einleitung von Steuerdruckmittel in die Steuerdruckmittelkammer B des Einlaßventils der Einlaß-
Vi und Auslaßventilanordnung 2-CV zieht sich die Steuerdruckmittelkammer A desselben zusammen und ver-
$ drängt über die gesteuerten Rückschlagventile 698 und 672 Steuerdruckmittel durch den Anschluß I-A zu dem
Ff Anschluß l-A des Einlaßventils der Einlaß- und Auslaßventilanordnung 1-CV Infolge der Ausdehnung der
ig Steuerdruckmittelkammer A des Einlaßventils der Einlaß- und Auslaßventilanordnung 1-CV zieht sich die
S? Steuerdruckmittelkammer ß desselben zusammen und verdrängt Steuerdruckmittel durch den Anschluß I-B und
über das Vierwegeventil 3-FW zurück zu dem Steuerdruckmittelbehälter 82. Wenn der Ventilschließkörper 1-/
§ seine untere Schließstellung erreicht hat gelangt der Anschluß J-Cin Druckmittelverbindung mit dem gesteuer-
ten Rückschlagventil 678. Dadurch wird das gesteuerte Rückschlagventil 678 von seinem Sitz abgehoben. Es Jg
wird die vorerwähnte Steuerdruckmittslströmung dort hindurch von dem Vierwegeventil X-FW zu dem An- ί|
Schluß E-B ermöglicht if. Infolge der Ausdehnung der Steuerdruckmittelkammer B in dem Auslaßventil zieht sich die Steuerdruckmit- tS\
telkammer A desselben zusammen und verdrängt Steuerdruckmittel durch den Anschluß E-A des Auslaßventils Ji
der Einlaß- und Auslaßventilanordnung 1 -CVin den Anschluß E-A des Auslaßventils der Einlaß- und Auslaßven- 'Ά
tüanordnung 3-CV, wodurch das Auslaßventil geschlossen wird. Infolge der Ausdehnung der Steuerdruckmittel- Jf
kammer A dieses Auslaßventils zieht sich dessen Steuerdnickkammer B zusammen und verdrängt Steuerdruck- ||
mittel durch den Anschluß E-B über das gesteuerte Rückschlagventil 670 und über das Vierwegeventil 3-FW ij
ίο zurück zu dem Steuerdruckmittelbehälter 82. Das Volumen an Steuerdruckmittel von dem gesteuerten Rück- ^j
schlagventil 676 strömt über ein Rückschlagventil 700 und das Vierwegeventfl 1-FW zurück zu dem Steuer- S
druckmittelbehälter 82. ?i
Wie vorstehend erwähnt tritt unter Druck stehendes Steuerdruckmittel durch den angesteuerten hydraulischen Endschalter 3-PB hindurch und gibt Steuerdruck auf den Steueranschluß 462 des Füllventils FV, so daß das Füllventil in Schließstellung gehalten wird. Der hydraulische Endschalter 3-PB wird durch den Nocken 58 des Ai-beitszylinders 3-40 betätigt wenn der Zylinder in seiner Vorkompressionsphase ist Diese Umschaltung des hydraulischen Endschalters 3-ßPstellt eine Verbindung des Anschlusses 3-462 des Vorkompressionsventiis 3-PR "
über diesen hydraulischen Endschalter und ein Rückschlagventil mit zwei Anschlüssen 684 mit dem Steuerdruckmittelbehälter 82 her. Dadurch wird das Vorkompressionsventi] 3-PR von Steuerdruck entlastet so daß es öffnet
Das Vierwegeventil 2-FW bleibt in seiner oberen Stellung ai>c »w vorangegangener: Phase des Purnpzyklus. r= Dadurch wird der Durchtritt von unter Druck stehendem Steuerdruckmittel zu dem Anschluß 1-462 des Vorkompressionsventiis X-PR über das Rückschlagventil mit zwei Eingängen 662 ermöglicht und das Vorkompressionsventil X-PR in seiner Schließstellung gehalten.
Der Steueranschluß 620 des Entleerungsventils DVsteht in Druckmittelverbindung mit dem Steuerdruckmittelbehälter 82 über Rückschlagventile mit zwei Eingängen 686 und 688, ein gesteuertes Rückschlagventil 702 und den hydraulischen Endschalter 2-BP. Dadurch wird das Entleerungsventil DVm seiner Schließstellung gehalten. In einer dritten Phase des Pumpzyklus ist der Arbeitszylinder 3-40 in seiner Förderphase, und die Arbeitszylinder 1-40 und 2-40 sind in der Vorkompressions- bzw. Ansaugphase. Die hierbei auftretenden Ventilstellungen sind mit zyklischer Vertauschung ähnlich wie im Zusammenhang mit Fig.5 Al, Fig.5A2, Fig.5 Bl und : : F i g. 5 B2 schon beschrieben wurde. Sie sind in den F i g. 5 Cl und 5 C2 dargestellt aber hier nicht im einzelnen beschrieben. Die Ventilstellungen ergeben sich aus der am Ende der Beschreibung angegebenen Tabelle
In den F i g. 5 Dl und 5 D2 ist schematisch eine Abwandlung der ersten Phase des vorstehend erörterten und in den F i g. 5 Al und 5 A2 dargestellten Pumpzyklus gezeigt In F i g. 5 Dl ist der Nocken 58 des Arbeitszylin ders 2-40 nicht in Kontakt mit dem hydraulischen Endschalter 2-BP, so daß dieser nicht betätigt ist Das geschieht wenn ein unzureichendes Volumen an Arbeitsdruckmittel in den kolbenstangenseitigen Zylinderkammern der drei Arbeitszylinder 40 und in der gemeinsamen Leitung 61 enthalten ist Das System erfaßt diesen Zustand und bewirkt ein Offnen des Füllventils FV, wodurch zusätzliche Arbeitsdruckmittel den kolbenstangenseitigen Zylinderkammern der Arbeitszylinder 40 und der gemeinsamen Leitung 61 zugeführt wird.
Wie aus F i g. 5 D2 erkennbar ist steht wenn der hydraulische Endschalter 2-BP in nicht angesteuerter Stellung ist unter Druck stehendes Steuerdruckmittel von der Pumpe 80 mit dem Anschluß 2-462 des Vorkompressionsventiis 2-PR über das Vierwegeventil 2-FW in Verbindung. Dadurch bringen der nicht angesteuerte hydraulische Erdschalter 2-SP und das Rückschlagventil mit zwei Eingängen 682 das Vorkompressionsventil 2-PR in Schließstellung.
Der nicht angesteuerte hydraulische Endschalter 2-BP bringt den Steueranschluß 462 des Füllventils in Verbindung mit dem Steuerdruckmittelbehälter 82, und zwar über die Rückschlagventile mit zwei Eingängen 666 und 664. Dadurch wird das Füllventil FV in Offenstellung gebracht, so daß zusätzliches Arbeitsdruckmittel von der Pumpe 656 des Arbeit«druckmittelkreises dort hindurch zu den kolbenstangenseitigen Zylinderkammern der Arbeitszylinder 40 gelangt Die Schubkolbenpumpe setzt in dieser Phase des Pumpzyklus ihre Arbeitsso weise fort bis die nächste Phase des Zyklus, die oben beschrieben und in den F i g. 5 Bl und 5 B2 dargestellt ist eingeleitet wird. In diesem Moment wird das Füllventil FVgeschlossen, wenn eine solche Menge von Nachfüll-Arbeitsdruckmittel dort hindurchgetreten ist daß die normalen, in den F i g. 5 Bt und 5 B2 dargestellten Zustände erreicht werden. In den Fi g. 5 El und 5 E2 ist eine andere Abwandlung in den F i g. 5 Al und 5 A2 dargestellten Pumpzyklus dargestellt in welcher der Nocken 58 des Arbeitszylinders 1-40 den hydraulischen Endschalter X-BP betätigt. Diese Situation kann auftreten, wenn in den kolbenstangenseitigen Zylinderkammern der Arbeitszylinder 40 und in der gemeinsamen Verbindungsleitung 61 ein Überschuß an Arbeitsdruckmittel vorhanden ist Wenn dieser Zustand auftritt dann sieht man aus F i g. 5 E2, daß unter Druck stehendes Steuerdruckmittel von der Steuerdruckmittelpumpe 80 über das Vierwegeventil X-FW, den hydraulischen Endschalter X-BP, das gesteuerte Rückschlagventil 690 und die Rückschlagventile mit zwei Eingängen 688 und 686 auf den Steuereingang 620 des Ablaßventils DV geleitet wird. Das gesteuerte Rückschlagventil 690 wird von seinem Sitz abgehoben und gestattet eine solche Strömung durch Aufschaltung von unter Druck stehendem Steuerdruckmittel auf den Steueranschluß von der Steuerdruckmittelpumpe 80 über das Vierwegeventil 2-FWund den betätigten hydraulischen Endschalter 2-BP. Wenn das Ablaßventil £>Vso in seine Offenstellung gebracht ist, kann Arbeitsdruckmit- tel dort hindurch aus den kolbenstangenseitigen Zylinderkammern der Arbeitszylinder 40 und der gemeinsamen Verbindungsleitung 61 über das Rückschlagventil 660 zu dem Arbeitsdruckmittelbehälter 658 fließen, wie in F i g. 5 El dargestellt ist. Die Schubkolbenpumpe setzt seine Arbeitsweise in dieser speziellen Phase des Pumpzyklus fort, bis die nächstfolgende Phase, die oben beschrieben und in den Fig.5 Bl und 5 B2 dargestellt ist,
eintritt In diesem Moment ist das Pumpensystem richtig abgeglichen, und es ist die richtige Menge von
Arbeitsdruckniittel in den kolbenstangenseitigen Zylinderkammern der Arbeitszylinder 40 und der gemeinsamen Verbindungsleitung 61 enthalten.
Das Ablaßventil DVwird dann, wie in den F i g. 5 Bl und 5 B2 dargestellt ist, geschlossen, und der Pumpzyklus
wird in normaler Weise fortgesetzt
Die Zyklusvarianten, die in den Fi g. 5 Dl, 5 D2,5 El und 5 E2 dargestellt sind, beziehen sich zwar generell auf
die in den F i g. 5 Al und 5 A2 beschriebenen Zyklusphasen. Diese Varianten können aber auch während der
anderen beiden Phasen eines vollständigen Pumpzyklus vorgesehen werden können.
Tabelle 1 Fig.5Al Fig.5 Bl Fig.5Cl Fig.5Dl Fig.5El
I & 5A2 & 5B2 & 5C2 & 5D2 & 5E2
Ventilzustände nicht angesteuert angesteuert nicht angesteuert nicht angesteuert nicht angesteuert
Ventfl nicht angesteuert nicht angesteuert angesteuert nicht angesteuert nicht angesteuert
angesteuert nicht angesteuert nicht angesteuert angesteuert angesteuert
i-FP nicht angesteuert nicht angesteuert angesteuert nicht angesteuert angesteuert
2-FP angesteuert nicht angesteuert nicht angesteuert nicht angesteuert angesteuert
3-FP angesteuert nicht SliKcStciicri nicht angesteuert
oben		 τιι/>πτ QntTPcfptiPrr
1-BP oben unten oben oben illlrlll oIIeCoLCUCI L
oben
2-BP oben oben unten unten oben
J-BP unten oben oben offen unten
i-FW offen geschlossen geschlossen geschlossen offen
2-FW geschlossen offen geschlossen geschlossen geschlossen
3-FW geschlossen geschlossen offen geschlossen geschlossen
i-I geschlossen offen geschlossen geschlossen geschlossen
\-E geschlossen geschlossen offen geschlossen geschlossen
i-PR offen geschlossen geschlossen geschlossen offen
2-1 geschlossen geschlossen offen offen geschlossen
2-E offen geschlossen geschlossen geschlossen offen
2-PR geschlossen offen geschlossen offen geschlossen
3-1 geschlossen geschlossen geschlossen geschlossen geschlossen
3-E geschlossen geschlossen geschlossen offen
3-PR Hierzu 13 Blatt Zeichnungen
FV
DV

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Hydraulisch angetriebene, dreizylindrige Schubkolbenpumpe mit Rückschlagventilen im Zylinderkopf
und einer hydraulischen Zyklussteuerschaltung (78) zum aufeinanderfolgenden Antrieb der Motorkolben
(46) mit der Eigenschaft während des Förderhubes eines Kolbens (1-46) den Förderhub eines zweiten
Kolbens (2-46) im Sinne einer Vorverdichtung bereits einzuleiten und den dritten Kolben (3-46) in Saughub zu schalten, bei welchem
DE2447666A 1973-10-16 1974-10-05 Hydraulisch angetriebene, dreizylindrige Schubkolbenpumpe Expired DE2447666C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US00406967A US3847511A (en) 1973-10-16 1973-10-16 Hydraulically powered triplex pump and control system therefor

Publications (2)

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MX (1) MX145341A (de)
NL (1) NL7411096A (de)

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3981622A (en) * 1974-11-20 1976-09-21 Kelsey-Hayes Company Hydraulic intensifier control system
US4191309A (en) * 1977-11-23 1980-03-04 Marlen Research Corporation Product portioning in the continuous pumping of plastic materials
GB2112083B (en) * 1981-11-25 1985-02-27 Hands England Drilling Limited Pump systems
US4470771A (en) * 1982-08-20 1984-09-11 Towler Hydraulics, Inc. Quadraplex fluid pump
EP0104080A3 (de) * 1982-09-20 1984-09-05 Mining Developments Limited Verdrängungspumpen mit kontinuierlicher Strömung
US4666374A (en) * 1983-01-11 1987-05-19 Cooper Industries, Inc. Methods and apparatus for producing uniform discharge and suction flow rates
US4527954A (en) * 1983-01-14 1985-07-09 Halliburton Company Pumping apparatus
EP0136366A1 (de) * 1983-09-30 1985-04-10 Hr Textron Inc. Freikolbenpumpe
DE3408331C2 (de) * 1984-03-07 1986-06-12 Fresenius AG, 6380 Bad Homburg Pumpanordnung für medizinische Zwecke
JPS61198582U (de) * 1985-05-31 1986-12-11
JP2510985B2 (ja) * 1986-01-08 1996-06-26 三菱重工業株式会社 コンクリ−トポンプの油圧回路
GB8604114D0 (en) * 1986-02-19 1986-03-26 British Petroleum Co Plc Positive displacement pump
US5127807A (en) * 1990-07-26 1992-07-07 Halliburton Company Ultra high pressure field end for a reciprocating pump
US5224841A (en) * 1992-04-24 1993-07-06 Semitool, Inc. Pneumatic bellows pump with supported bellows tube
US5634779A (en) * 1993-05-05 1997-06-03 Fdp Engineering Sa Hydraulic fluid-driven, multicylinder, modular reciprocating piston pump
JP3038116B2 (ja) * 1994-02-02 2000-05-08 矢崎総業株式会社 ジョイントコネクタ
US6241487B1 (en) 1998-11-10 2001-06-05 Warren Rupp, Inc. Fluid powered diaphragm pump
WO2011121702A1 (ja) 2010-03-29 2011-10-06 Ykk株式会社 ファスナーテープ及びファスナーストリンガー
US9695808B2 (en) 2011-09-30 2017-07-04 Mhwirth Gmbh Positive displacement pump and operating method thereof
US10876523B2 (en) * 2013-08-13 2020-12-29 Ameriforge Group Inc. Well service pump system
US11624326B2 (en) 2017-05-21 2023-04-11 Bj Energy Solutions, Llc Methods and systems for supplying fuel to gas turbine engines
WO2019210257A1 (en) 2018-04-27 2019-10-31 Ameriforge Group Inc. Well service pump power system and methods
US11415127B2 (en) * 2018-04-27 2022-08-16 Ameriforge Group Inc. Well service pump system structural joint housing having a first connector and a second connector each including one or more lands and grooves that are configured to mate with corresponding lands and grooves in an end cylinder housing and a ram cylinder housing
US11761317B2 (en) * 2018-11-07 2023-09-19 Halliburton Energy Services, Inc. Decoupled long stroke pump
US11560845B2 (en) 2019-05-15 2023-01-24 Bj Energy Solutions, Llc Mobile gas turbine inlet air conditioning system and associated methods
US11604113B2 (en) 2019-09-13 2023-03-14 Bj Energy Solutions, Llc Fuel, communications, and power connection systems and related methods
US11015594B2 (en) 2019-09-13 2021-05-25 Bj Energy Solutions, Llc Systems and method for use of single mass flywheel alongside torsional vibration damper assembly for single acting reciprocating pump
US10815764B1 (en) 2019-09-13 2020-10-27 Bj Energy Solutions, Llc Methods and systems for operating a fleet of pumps
US11002189B2 (en) 2019-09-13 2021-05-11 Bj Energy Solutions, Llc Mobile gas turbine inlet air conditioning system and associated methods
US10895202B1 (en) 2019-09-13 2021-01-19 Bj Energy Solutions, Llc Direct drive unit removal system and associated methods
CA3197583A1 (en) 2019-09-13 2021-03-13 Bj Energy Solutions, Llc Fuel, communications, and power connection systems and related methods
CA3092829C (en) 2019-09-13 2023-08-15 Bj Energy Solutions, Llc Methods and systems for supplying fuel to gas turbine engines
CA3092868A1 (en) 2019-09-13 2021-03-13 Bj Energy Solutions, Llc Turbine engine exhaust duct system and methods for noise dampening and attenuation
CA3092865C (en) 2019-09-13 2023-07-04 Bj Energy Solutions, Llc Power sources and transmission networks for auxiliary equipment onboard hydraulic fracturing units and associated methods
US11708829B2 (en) 2020-05-12 2023-07-25 Bj Energy Solutions, Llc Cover for fluid systems and related methods
US10968837B1 (en) 2020-05-14 2021-04-06 Bj Energy Solutions, Llc Systems and methods utilizing turbine compressor discharge for hydrostatic manifold purge
US11428165B2 (en) 2020-05-15 2022-08-30 Bj Energy Solutions, Llc Onboard heater of auxiliary systems using exhaust gases and associated methods
US11208880B2 (en) 2020-05-28 2021-12-28 Bj Energy Solutions, Llc Bi-fuel reciprocating engine to power direct drive turbine fracturing pumps onboard auxiliary systems and related methods
US11208953B1 (en) 2020-06-05 2021-12-28 Bj Energy Solutions, Llc Systems and methods to enhance intake air flow to a gas turbine engine of a hydraulic fracturing unit
US11109508B1 (en) 2020-06-05 2021-08-31 Bj Energy Solutions, Llc Enclosure assembly for enhanced cooling of direct drive unit and related methods
US11066915B1 (en) 2020-06-09 2021-07-20 Bj Energy Solutions, Llc Methods for detection and mitigation of well screen out
US10954770B1 (en) 2020-06-09 2021-03-23 Bj Energy Solutions, Llc Systems and methods for exchanging fracturing components of a hydraulic fracturing unit
US11111768B1 (en) 2020-06-09 2021-09-07 Bj Energy Solutions, Llc Drive equipment and methods for mobile fracturing transportation platforms
US11028677B1 (en) 2020-06-22 2021-06-08 Bj Energy Solutions, Llc Stage profiles for operations of hydraulic systems and associated methods
US11933153B2 (en) 2020-06-22 2024-03-19 Bj Energy Solutions, Llc Systems and methods to operate hydraulic fracturing units using automatic flow rate and/or pressure control
US11939853B2 (en) 2020-06-22 2024-03-26 Bj Energy Solutions, Llc Systems and methods providing a configurable staged rate increase function to operate hydraulic fracturing units
US11125066B1 (en) 2020-06-22 2021-09-21 Bj Energy Solutions, Llc Systems and methods to operate a dual-shaft gas turbine engine for hydraulic fracturing
US11473413B2 (en) 2020-06-23 2022-10-18 Bj Energy Solutions, Llc Systems and methods to autonomously operate hydraulic fracturing units
US11466680B2 (en) 2020-06-23 2022-10-11 Bj Energy Solutions, Llc Systems and methods of utilization of a hydraulic fracturing unit profile to operate hydraulic fracturing units
US11149533B1 (en) 2020-06-24 2021-10-19 Bj Energy Solutions, Llc Systems to monitor, detect, and/or intervene relative to cavitation and pulsation events during a hydraulic fracturing operation
US11220895B1 (en) 2020-06-24 2022-01-11 Bj Energy Solutions, Llc Automated diagnostics of electronic instrumentation in a system for fracturing a well and associated methods
US11193361B1 (en) 2020-07-17 2021-12-07 Bj Energy Solutions, Llc Methods, systems, and devices to enhance fracturing fluid delivery to subsurface formations during high-pressure fracturing operations
US11639654B2 (en) * 2021-05-24 2023-05-02 Bj Energy Solutions, Llc Hydraulic fracturing pumps to enhance flow of fracturing fluid into wellheads and related methods

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3650638A (en) * 1969-12-19 1972-03-21 Halliburton Co Hydraulically powered pump having a precompression function
US3662652A (en) * 1971-01-21 1972-05-16 Halliburton Co Hydraulically powered power unit
US3773438A (en) * 1971-04-29 1973-11-20 Kelsey Hayes Co Well stimulation apparatus and method
US3778193A (en) * 1971-09-08 1973-12-11 G Reinert Slave system for a pair of hydraulic cylinders

Also Published As

Publication number Publication date
JPS56115879A (en) 1981-09-11
US3847511A (en) 1974-11-12
IT1020349B (it) 1977-12-20
DE2447666A1 (de) 1975-04-24
MX145341A (es) 1982-01-27
AU7428074A (en) 1976-04-15
AR205259A1 (es) 1976-04-21
JPS5066806A (de) 1975-06-05
NL7411096A (nl) 1975-04-18
GB1433277A (en) 1976-04-22
JPS56115878A (en) 1981-09-11
CA1004915A (en) 1977-02-08

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