DE2836850C2 - Vorrichtung zum verlustarmen Verändern des Förderstromes einer Verdrängerpumpe durch periodisches Zerhacken des Förderstromes - Google Patents
Vorrichtung zum verlustarmen Verändern des Förderstromes einer Verdrängerpumpe durch periodisches Zerhacken des FörderstromesInfo
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum verlustarmen Verändern des Förderstromes einer Verdrängerpumpe durch periodisches Zerhacken des Förderstromes in zwei veränderliche Teile, mit einer an vorstehenden Nockenabschnitten Kanten aufweisenden Drehblende, die in einer Bohrung eines Ventilkörpers angeordnet ist, in die zwei einander diametral gegenüberliegend angeordnete Rückstromkanäle münden, wobei durch Zusammenwirken des Nockenabschnitts der Drehblende mit den Öffnungen der Rückstromkanäle der Förderstrom periodisch abwechselnd einer ein Rückschlagventil enthaltenden, zur Verbindung mit einem drucklosen Vorratstank bestimmten Rücklaufleitung zugeführt wird und daß die Öffnungen der Rückstromkanäle durch düsenförmige Einsätze gebildet werden, die mit einer Stirnfläche in die Bohrung hineinragen, und daß die Kanten der Drehblende als Schneiden ausgebildet sind, die bei betriebsbedingter Verschiebung der Stirnflächen nach radial innen diese zur Erzeugung eines Spaltes anfräsen nach Patent Nr. 27 02 918.
- Wenn die Rückstromdüsen fertigungstechnisch einfache runde Mündungen aufweisen, kann der Schallpegel von Vorrichtungen gemäß dem Hauptpatent im Betrieb nicht unter einen Wert von 80 dB(A) gebracht werden, da sich die Schaltdruckspitzen durch Leitungen und den Pumpenkörper in ein akustisches Signal umwandeln.
- Die der Anmeldung zugrunde liegende Aufgabe besteht somit darin, eine Vorrichtung der aus dem Hauptpatent bekannten Art derart weiterzubilden, daß das pulsierend bewegte Fördervolumen und damit auch die Schallemission verringert wird.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den beiden Rückstromkanälen in der Nähe ihrer drehblendenseitigen Öffnungen jeweils ein Rückschlagventil zugeordnet ist. Durch diese Anordnung werden die dem Förderstrom ausgesetzten Teile, die sonst unter dem Einfluß der beim Schließen der Rückstromdüsen durch die Drehblende entstehenden Schaltdruckimpulse Hubbewegungen ausführen und damit störenden Schall erzeugen, günstig beeinflußt. Es sind dies das Rückschlagventil samt der anstehenden Säule des Förderstromes. Durch die erfindungsgemäße Verminderung dieser Hubbewegung und Schaltphasen bzw. der am Rückschlagventil stehenden, zu beschleunigenden oder zu bremsenden Säulen des Förderstromes zwischen Rückschlagventilen und der Verdrängerpumpe gelingt es auf einfache, die Funktion der Vorrichtung nicht beeinträchtigende Weise, die Schallemission beträchtlich herabzusetzen.
- Von Vorteil ist es hierbei, daß jeweils ein Rückstromkanal zusammen mit einem Rückschlagventil in einem am Ventilkörper befestigten Flansch angeordnet ist. Der Pumpenstrom ist hierbei so angeordnet, daß der Förderstrom durch Anschlußbohrungen unmittelbar den Rückstromkanälen zugeführt wird.
- In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Rückstromventil einen Ventilsitz aufweisen, der zur Verlängerung seiner Umrandung und damit zur Vergrößerung des Durchflußquerschnittes labyrinthförmig ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme ist für den Durchlaß des vollen Förderstromes ein kleinerer Ventilhub des Rückschlagventils als mit einem üblichen runden Ventilsitz erforderlich, was wiederum zu einem Abbau der Schaltdruckspitzen und somit zur Verminderung der Schallpegel führt.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
- Fig. 1 einen Schnitt quer zur Wellenachse durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
- Fig. 2 die Vorrichtung gem. Fig. 1 in geschnittener Perspektive.
- Die Ausführungsbeispiele zeigen im wesentlichen den gleichen Grundaufbau. Die übereinstimmenden Teile sind zum leichteren Vergleich untereinander sowie mit dem Hauptpatent mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wie die Zeichnungen zeigen, weist die Vorrichtung einen Ventilkörper 1 auf, der mit seiner Fläche A fest an eine, in Fig. 2 nur angedeutete Zahnradpumpe 3 angeflanscht wird. Den beiden Rückstromkanälen 6, 6&min; ist in der Nähe ihrer drehblendenseitigen Öffnungen 7, 7&min; jeweils ein Rückschlagventil 12, 12&min; zugeordnet. Der von der Pumpe 3 in Richtung des Pfeiles 3&min; ausgehende Flüssigkeitsstrom wird durch die Anschlußbohrungen 4, 4&min; direkt in die als Bohrungen ausgebildeten Rückstromkanäle 6, 6&min; gepreßt. Für den Fall, daß die Blendenöffnungen 7, 7&min; von Blenden 8, 8&min; verschlossen sind, findet der Flüssigkeitsstrom den Weg zu einem Verbraucheranschluß 9 direkt über die von Federn 11, 11&min; belasteten Rückschlagventile 12, 12&min;. Die Rückschlagventile 12, 12&min; sind direkt in Flansche 5, 5&min; eingelassen und werden von in Verschlußdeckeln 25, 25&min; eingelassenen Führungsstiften 26, 26&min; zentriert. Ist jedoch die Blendenöffnung 7, 7&min; frei, so fließt der Flüssigkeitsstrom in den Hohlraum zwischen einer Blendenhülse 13 und einer Ventilbohrung 14, von wo er über eine Tankleitung 15 drucklos abgeleitet wird. Die beim Schließen der Blendenöffnungen 7, 7&min; zu beschleunigende Flüssigkeitssäule reduziert sich nun auf den Inhalt der Rückstromkanäle 6, 6&min; zwischen den Mündungen der Anschlußbohrungen 4, 4&min; und den in die Flansche 5, 5&min; eingeschlossenen Rückschlagventilen 12, 12&min;. Ebenso besteht bei der Freigabe der Blendenöffnungen 7, 7&min; die zu beschleunigende Ölsäule nur noch aus dem Inhalt der Rückstromkanäle 6, 6&min; zwischen den Mündungen der Anschlußbohrungen 4, 4&min; und der Blendenöffnungen 7, 7&min;. Durch die bereits vorher beschriebene räumliche Nähe der Rückschlagventile 12, 12&min; zu den drehblendenseitigen Öffnungen 7, 7&min; erfährt das pulsierend bewegte Fördervolumen somit eine Verkleinerung. Durch diese Verkleinerung der beschleunigten Massen läßt sich die eingangs erwähnte Schaltdruckspitze auch für ungünstige Rückstromöffnungsformen weitgehend abbauen. Die noch verbleibende Pulsation kann z. B. mit einer dünnwandigen Vase 27 eines Hochdruckfilters 28 am Verbraucheranschluß 9 der Vorrichtung mühelos absorbiert werden.
- Die Verstellmöglichkeiten der Blendenhülse 13 mit den Blenden 8, 8&min;, die auf einer mit einer Riemenscheibe 21 versehenen Antriebswelle 16 axial verschiebbar und drehmomentübertragend verbunden ist (durch Pfeile angedeutet), entspricht der Darstellung und Beschreibung im Hauptpatent.
- In dem Augenblick, in welchem die Blendenkanten 22 die Blendenöffnungen 7, 7&min; schließen, müssen sich die Rückschlagventile 12, 12&min;, die bisher durch den am Verbraucheranschluß 9 liegenden Verbraucherdruck und die Federn 11, 11&min; zugedrückt waren, unverzüglich öffnen. Der zur Beschleunigung der Rückschlagventile 12, 12&min; erforderliche Überdruck bis zur Freigabe des notwendigen Durchflußquerschnitts, ist Teil der Schaltdruckspitze und muß aus verschiedenen Gründen, insbesondere im Hinblick auf den Schallpegel, abgebaut werden. Dies könnte grundsätzlich durch Reduktion des Gewichtes der Rückschlagventile 12, 12&min; erfolgen. Da jedoch am Gewicht der Rückschlagventile 12, 12&min; nur wenig geändert werden kann, bringt diese Maßnahme nicht das gewünschte Resultat. Statt dessen sieht die vorliegende Erfindung labyrinthförmig ausgebildete Ventilsitze 30 und 30&min; der Rückschlagventile 12, 12&min; vor, wie dies Fig. 2 zeigt. Die Ventilsitze 30, 30&min; befinden sich an den äußeren Enden der Rückstromkanäle 6, 6&min;. Durch die labyrinthförmige Ausbildung der Ventilsitze 30, 30&min; wird mit einfachen Mitteln eine Verlängerung der Sitzlänge und eine Verminderung der Sitzbreite erzielt, wodurch der zum Öffnen des entsprechenden Durchflußquerschnitts erforderliche Hub der Rückschlagventile 12, 12&min; verringert wird. Damit verbunden ist wiederum ein Abbau der Schaltdruckspitzen bzw. eine Verminderung des Schallpegels.
- Die erfindungsgemäße Ausbildung des Ventilsitzes des Rückschlagventils kann auch in der Vorrichtung des Hauptpatentes vorgesehen werden, die bloß ein einziges, gemeinsames Rückschlagventil aufweist. Wie bereits erwähnt, wird aber dadurch, daß in der Nähe jeder der beiden Rückstromkanäle ein Rückschlagventil zugeordnet wird, eine Verkleinerung der beschleunigten Massen des Förderstromes und damit eine weitere Verminderung des Schallpegels erzielt.
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