DE4002578A1

DE4002578A1 - High pressure water pump - has three-piston pump pistons connected to pump drive

Info

Publication number: DE4002578A1
Application number: DE19904002578
Authority: DE
Inventors: Karl Eickmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-01-30
Filing date: 1990-01-30
Publication date: 1991-08-01

Abstract

The high pressure drive or a high pressure pump has controls for performance, pressure and efficiency. The pistons, cylinders and valve seats of commercially available three-piston pumps are connected to the piston rods of the high pressure machine, so overcoming the lack of a crankshaft drive. The steering drive can have a reciprocating flywheel which can be mounted eccentrically with a fluid actuated motor. USE/ADVANTAGE - High pressure water pump of reduced dimensions giving greater uniformity of delivery flow.

Description

Es sind Hochdruck Pumpen weitgehend verwendet, die auch als Wasserpumpen eingesetzt werden. Diese verwenden drei Kolben, die durch eine Kurbelwelle über Pleuelverbindungen zu den Kolben angetrieben werden. Zwar haben sich diese Pumpen sehr gut bewährt und ihre Kolben- und Ventil- Sätze sind als hoch gezüchtete und bewährte Teile weiter verwendbar. Doch haben diese Pumpen auch Nachteile im Antrieb der Kolben, die bisher nicht ausreichend erkannt wurden. Einmal gibt der Antrieb durch drei Kolben mittels einer Kurbelwelle eine Sinusfunktion der Fördersumme, die etwa 21 Prozent (oder mehr) Förderungleichheit verursacht. Würde man fünf, sieben oder neun Kolben verwenden, kann weit bessere Gleichheit der Förderung erzielt werden, doch lassen Kurbelwellen so viele Kolben aus Festigkeitsgründen nicht zu. Außerdem sind Kurbelwellen für hohe Drucke in den Zylindern nicht gut geeignet, weil sie dann zu dick und zu schwer bauen. Schließlich sind teure Untersetzungsgetriebe zwischen Elektromotor und Dreikolben-Wasserpumpen notwendig, weil die Pumpen mit langsamer Drehzahl laufen müssen, um schnelle Ventilabnutzung zu vermeiden. Dazu kommt aber noch ein weiteres Problem, das bisher vollkommen unbeachtet wurde. Es ist nämlich so, daß bei hohen Drucken das Wasser komprimiert und dadurch eine noch höhere Förderungleichheit entsteht, die bis zu 50 oder noch mehr Prozent Ungleichförmigkeit des Förderstroms bei hohen Drucken führen kann. Die beschriebenen Aggregate der verwendeten Technik haben daher noch erhebliche Mängel, die noch überwunden werden müssen.There are high pressure pumps widely used, which are also called water pumps be used. These use three pistons through one Crankshaft are driven to the pistons via connecting rod connections. These pumps have proven themselves very well and their piston and valve Sets can continue to be used as highly cultivated and proven parts. However, these pumps also have disadvantages in driving the pistons have so far not been sufficiently recognized. Once the drive gives through three pistons using a crankshaft, a sine function of the funding amount, which causes about 21 percent (or more) funding inequality. Would using five, seven or nine pistons can do far better equality of the promotion, but crankshafts leave so many pistons not for reasons of strength. In addition, crankshafts are for high Prints in the cylinders are not suitable because they are too thick and build too heavy. After all, expensive reduction gears are between Electric motor and three-piston water pumps necessary because of the pumps have to run at slow speed to get fast valve wear avoid. But there is also another problem, which so far has been perfect was ignored. The fact is that at high pressures Water compresses and thus an even higher delivery inequality that arises up to 50 or more percent nonuniformity Flow rate can lead to high pressures. The aggregates described the technology used therefore still have significant shortcomings that still must be overcome.

Der gegenwärtigen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Mängel der bekannten Technik zu verringern und insbesondere eine Antriebsvorrichtung für Hochdruck Pumpen zu schaffen, die geringe Bauabmessungen hat, für hohe Drucke zuverlässig arbeitet, die überall dort ohne Elektromotorischen Antrieb einsetzbar ist, wo Mitteldruck Hydrofluid zur Verfügung steht und die eine bessere Gleichförmigkeit des Förderstroms der betreffenden Pumpe verwirklicht.The present invention is therefore based on the object To reduce shortcomings of the known technology and in particular a drive device for high pressure pumps to create the small size has, works reliably for high pressures, which everywhere without electromotive Drive can be used where medium pressure hydrofluid is available stands and the better uniformity of the flow of the concerned Pump realized.

Diese Aufgabe wird im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungen ergeben sich nach den Unteransprüchen 2 bis 6.This object is in the preamble of claim 1 the characterizing part of claim 1 solved. More beneficial Comments result from subclaims 2 to 6.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Pumpe der bekannten Technik. Fig. 1 is a longitudinal section through a pump of the known technology.

Fig. 2 ist ein Berechnungsformular. Figure 2 is a calculation form.

Fig. 3 ist ein Diagramm, und die Fig. 3 is a diagram and the

Fig. 4 bis 6 sind Schnitte durch Ausführungsbeispiele der Erfindung. Fig. 4 to 6 are sections through embodiments of the invention.

Description of the embodiments

Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine Dreikolben Hochdruck Pumpe, wie sie auf dem Markt weit verbreitet sind. Diese Pumpen wurden vor einem Jahrzehnt mit etwa bis zu 700 Bar angeboten, doch findet man neuerdings in den Katalogen der Fachfirmen solche Pumpen auch für bis zu 2.500 bar. Fig. 1 is a section through a three-piston high pressure pump, as they are widely available on the market. These pumps were offered at up to 700 bar a decade ago, but recently such pumps have also been found in the catalogs of specialist companies for up to 2,500 bar.

Im Gehäuse 570 ist die Kurbelwelle mit ihren drei Exzenterlagern 571 bis 573 umlaufend gelagert. Über das betreffende Pleuel 584 wird der Treibkolben 576 im Zylinder 575 hin- und herbewegt, also reziprokiert. Dieser Kolben ist mittels der Verbindung 577 zum Hochdruck Kolben 578 verbunden, der mittels einer Stoffbuchsenfüllung 579 im Hochdruckzylinder 580 abgedichtet ist. Durch seine reziprokierende Bewegung wird Fluid, insbesondere Wasser, über das Einlaßventil 582 in die Hochdruck-Kammer eingelassen und beim Druckhub über das Auslaßventil 583 aus der Pumpe heraus befördert.In the housing 570 , the crankshaft with its three eccentric bearings 571 to 573 is mounted all around. The driving piston 576 is moved back and forth in the cylinder 575 via the connecting rod 584 in question, that is to say reciprocally. This piston is connected by means of the connection 577 to the high-pressure piston 578 , which is sealed by means of a fabric sleeve filling 579 in the high-pressure cylinder 580 . Due to its reciprocal movement, fluid, in particular water, is admitted into the high-pressure chamber via the inlet valve 582 and is conveyed out of the pump via the outlet valve 583 during the pressure stroke.

Da solche Pumpen heutzutage bis zu 2500 kg/cm² angeboten werden, entsteht der Eindruck, daß sie zum Beispiel zum Wasserstrahlschneiden geeignete Pumpen seien. Dieser Eindruck bedarf einer näheren Untersuchung durch die gegenwärtige Erfindung.Since such pumps nowadays up to 2500 kg / cm² are offered, the impression arises that, for example pumps suitable for water jet cutting. This impression is necessary a closer examination by the present invention.

Die Fig. 2 zeigt daher die Eickmann-schen Berechnungsformeln für die Hübe und die Geschwindigkeiten solcher durch Kurbelwellen getriebenen Pumpen. Unter der Skizze und den Formeln findet man die entsprechenden Berechnungs-Formulare der Firma Rotary Engine Kenkyusho.Therefore, FIG. 2 shows the Eickmann-rule calculation formulas for the strokes and the speed of such crankshafts driven by pumps. The corresponding calculation forms from Rotary Engine Kenkyusho can be found below the sketch and formulas.

In Fig. 2 ist in der oberen Tabelle der Kolbenhub berechnet für den Exzenter Radius 15 mm der Kurbelwelle und für die Pleuel-Länge L = 100 mm. Diese Werte gelten auch für die Berechnung der Kolben-Geschwindigkeiten. Im Rahmen der gegenwärtigen Erfindung ist der Kolbenhub uninteressant. Dafür ist aber die Kolben-Geschwindigkeit sehr interessant, denn die Summierung der effektiven Kolbengeschwindigkeiten gibt die Gleichförmigkeit oder Ungleichförmigkeit des von der Pumpe gelieferten Förderstromes. In der zweiten Tabelle der Fig. 2, sind die Geschwindigkeiten und deren Summierung für die Dreikolben Pumpe der Fig. 1 berechnet und in Fig. 3 sind die Ergebnisse in einem graphischen Diagramm dargestellt. Man sieht, daß diese Pumpe etwa 25 Prozent ungleiche Förderung hat. Man sieht Förderhügel und Fördertäler.In the upper table in FIG. 2, the piston stroke is calculated for the eccentric radius 15 mm of the crankshaft and for the connecting rod length L = 100 mm. These values also apply to the calculation of the piston speeds. In the context of the present invention, the piston stroke is of no interest. But the piston speed is very interesting because the summation of the effective piston speeds gives the uniformity or non-uniformity of the delivery flow supplied by the pump. In the second table of FIG. 2, the speeds and their summation for the three-piston pump of FIG. 1 are calculated and in FIG. 3 the results are shown in a graphic diagram. You can see that this pump has about 25 percent unequal delivery. You can see production hills and production valleys.

Die erste Erkenntnis der gegenwärtigen Erfindung ist daher, daß diese Dreiplungerpumpen keinen gleichmäßigen Wasserstrahl liefern können, sondern die Menge, die durch die Wasserdüse fließt, um über 20 Prozent schwankt. Beim Wasserstrahlschneiden können diese Pumpen daher keinen gleichmäßigen Schnitt liefern.The first finding of the present invention is therefore that these three plunger pumps cannot deliver a uniform water jet, but the amount that flows through the water nozzle by over 20 percent fluctuates. These pumps are therefore not capable of water jet cutting deliver even cut.

In Fig. 3 zeigt Kurve 1 die Geschwindigkeit des ersten Kolbens, Kurve 2 die Geschwindigkeit des zweiten Kolbens und Kurve 3 die Geschwindigkeit des dritten Kolbens der Pumpe nach Fig. 1. Jeweils zwei der Kolben arbeiten zeitlich zur gleichen Zeit im Förderhub und bringen als Summierung ihrer Geschwindigkeiten (also auch der Fördermengen) die Kurven 4 zwischen den benachbarten Spitzen der dann alleine fördernden Nachbar-Kolben. Die Abmessung 9 gibt das Maximum des betreffenden Fördertales mit mindestens 21 Prozent Ungleichmäßigkeit der Förderung.In FIG. 3, curve 1 shows the speed of the first piston, curve 2 the speed of the second piston and curve 3 the speed of the third piston of the pump according to FIG. 1. Two of the pistons each work at the same time in the delivery stroke and bring up the summation their velocities (including the delivery rates) the curves 4 between the neighboring tips of the neighboring pistons, which then only convey. The dimension 9 gives the maximum of the relevant valley with at least 21 percent non-uniformity of funding.

Die Pumpe der Fig. 1 der bekannten Technik hat aber noch weitere Leistungs-Grenzen. Einmal lassen Kurbelwellen keine unbegrenzt hohen Exzentrizitäten "R" zu, so daß die Länge der Kolbenhübe begrenzt bleibt. Für Hochdruckpumpen aber muß man tote Räume eliminieren und diese gehen umso höher prozentual in Rechnung, je kürzer die Kolbenhübe sind. Außerdem lassen Kurbelwellen mit exzentrischer Lagerung der Pleuel "L" keine unbegrenzten Kräfte zu. Für hohe Drücke werden die Kräfte auf die Pleuellager sehr hoch und auch die Durchbiegungen der Kurbelwelle und die Spannungen in ihnen begrenzen die Fähigkeit der Kurbelwelle für den Antrieb von Kolben mit großen Kräften für hohe Drücke in den Zylindern, also vor den Kolbenstirnflächen.The pump of FIG. 1 of the known technology has still further performance limits. Firstly, crankshafts do not allow infinitely high eccentricities "R", so that the length of the piston strokes remains limited. For high-pressure pumps, however, dead spaces have to be eliminated and the higher the percentage, the shorter the piston strokes. In addition, crankshafts with an eccentric bearing for the connecting rod "L" do not allow unlimited forces. For high pressures, the forces on the connecting rod bearings become very high and the deflections of the crankshaft and the stresses in them limit the ability of the crankshaft to drive pistons with high forces for high pressures in the cylinders, i.e. in front of the piston faces.

Soweit mag die Technik für den Fachmann noch allgemein verständlich sein, obwohl man sich wundern muß, daß die Fachleute gegen diese Grenzen der Pumpen nach Fig. 1 noch keine Mittel zu deren Überwindung gefunden haben.So far the technology may still be generally understandable to the person skilled in the art, although one must be surprised that the experts have not yet found any means of overcoming these limits of the pumps according to FIG. 1.

Nach den Erkenntnissen der gegenwärtigen Erfindung haben die Pumpen der Fig. 1 der bekannten Technik aber für hohe Drücke noch ganz bedeutende weitere Nachteile. Es ist nämlich so, daß Wasser bei 2500 Bar um etwa 8 Prozent und bei 4000 Bar um etwa 10 Prozent komprimiert. Daher muß der betreffende Kolben in dem betreffenden Zylinder das Wasser erst auf den vollen Lieferdruck komprimieren, bevor der betreffende Kolben aktuell Wasser aus der Pumpe fördern kann. Dabei entsteht ein Zeitverlust über dem Umlaufwinkel "alpha" der Kurbelwelle, bevor die Förderung des betreffenden Kolbens beginnt. Für einen der Kolben, nämlich für den Kolben 2 ist dieser Zeitverlust von etwa bis zu 11 Prozent bei Höchstdruck durch den Umlaufwinkel 5 in Fig. 3 dargestellt. Bei Höchstdruck oder Hochdruck fördert der Kolben 2 also nicht mehr nach der Kurve 2 (die für Niederdruck gilt), sondern nach der Kurve 6. Die beiden anderen Kolben 1 und 3 fördern bei Hochdruck auch nach einer Kurve 6 statt Kurven 1 und 3, doch sind für die Kolben 1 und 3 die Kurven 6 in Fig. 3 nicht eingezeichnet, um Fig. 3 übersichtlich zu lassen. Die Summierung zweier gleichzeitig fördernder Kolben und die Spitze der benachbarten Kolben bringen dann eine Geschwindigkeits-Summe oder Förderung entsprechend der dick gezeichneten Kurve 7 in Fig. 3. Man sieht, daß diese Kurve eine viel höhere Ungleichförmigkeit zeigt, als die Kurven 4. Das Maß 10 in Fig. 3 zeigt eine Ungleichförmigkeit, also Fördertäler von 21 bis etwa 60 Prozent, je nach Höhe des erreichten Druckes in den betreffenden Zylindern. Außerdem verringert sich die Fördermenge um das Maß 8 der Fig. 3. Die gegenwärtige Erfindung erkennt also, daß die Fördertäler der Pumpe nach Fig. 1 bei hohen Drücken viel höher, ja, das mehrfache übersteigen, wenn die Pumpe sehr hohe Drücke liefern soll.According to the knowledge of the present invention, the pumps of FIG. 1 of the known technology have very significant further disadvantages for high pressures. The fact is that water compresses about 8 percent at 2500 bar and about 10 percent at 4000 bar. Therefore, the piston in question in the cylinder in question must first compress the water to the full delivery pressure before the piston in question can actually deliver water from the pump. There is a loss of time over the rotation angle "alpha" of the crankshaft before the delivery of the piston in question begins. For one of the pistons, namely for the piston 2 , this loss of time of approximately up to 11 percent at maximum pressure is shown by the circumferential angle 5 in FIG. 3. At maximum pressure or high pressure, the piston 2 no longer delivers according to curve 2 (which applies to low pressure), but according to curve 6 . The two other pistons 1 and 3 also deliver at high pressure after a curve 6 instead of curves 1 and 3 , but curves 6 for pistons 1 and 3 are not shown in FIG. 3 in order to make FIG. 3 clear. The summation of two pistons delivering at the same time and the tip of the adjacent pistons then give a speed sum or delivery corresponding to the curve 7 shown in bold in FIG. 3. It can be seen that this curve shows a much higher non-uniformity than the curves 4 . The dimension 10 in Fig. 3 shows a non-uniformity, that is, production valleys of 21 to about 60 percent, depending on the level of pressure reached in the cylinders in question. In addition, the delivery rate is reduced by the dimension 8 of FIG. 3. The present invention therefore recognizes that the delivery troughs of the pump according to FIG. 1 exceed much higher at high pressures, yes, several times if the pump is to deliver very high pressures.

Da diese Mängel nicht nur an der Kompressibilität des Fluids, z. B. des Wassers liegen, sondern auch am Prinzip des Dreikolbenantriebs durch eine Kurbelwelle und Pleuel, lassen sich die Fördertäler in der Pumpe der Fig. 1 der bekannten Technik kaum oder nicht reduzieren.Since these shortcomings are not only due to the compressibility of the fluid, e.g. B. the water, but also on the principle of the three-piston drive by a crankshaft and connecting rod, the valleys in the pump of FIG. 1 of the known technology can hardly or not be reduced.

Zwecks Überwindung der beschriebenen Nachteile der bekannten Technik der Fig. 1 wird daher in der Pumpe und der Antriebsvorrichtung der gegenwärtigen Erfindung ein völlig anderes System für den Antrieb der Kolben verwendet, nämlich das, wie es in den Fig. 4 bis 6 beschrieben und dargestellt ist.To overcome the described disadvantages of the prior art of FIG. 1, a completely different system for driving the pistons is therefore used in the pump and drive device of the present invention, namely that as described and illustrated in FIGS. 4 to 6 .

Sehr gut und in der Praxis bewährt, sind die Kolben 578, Zylinder 579, 580 und die Ventile 582, 583 in ihren betreffenden Gehäuse-Teilen 180.The pistons 578 , cylinders 579, 580 and valves 582, 583 are very good and proven in practice in their respective housing parts 180 .

Erfindungsgemäß werden diese bewährten Teile aus der bekannten Technik der Fig. 1 übernommen, das Kurbelwellengehäuse 570 mit Kurbelwelle und Pleuel aber fortgelassen und durch die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung der Fig. 4 und 5 oder 6 bzw. sinngemäß anderer Erfindungen des Anmelders ersetzt. According to the invention, these proven parts are adopted from the known technology of FIG. 1, but the crankshaft housing 570 with crankshaft and connecting rod is omitted and replaced by the drive device according to the invention of FIGS . 4 and 5 or 6 or, accordingly, other inventions of the applicant.

In Fig. 4 sieht man, daß die Verbindung, Kupplung, 577 des Wasser fördernden Kolbens 578 mit einer Kolbenstange 5 oder 6 verbunden ist, die eine Verlängerung kleineren Durchmessers des betreffenden, in dem Zylinder 14 oder 15 reziprokierenden Kolbens 8 oder 9 größeren Durchmessers ist. Der betreffende Zylinder 14 oder 15, in der Praxis einer nach dem anderen, wird mit Druckfluid beaufschlagt, meistens mit Mitteldruck- Öl, das dem betreffenden Zylinder 14 oder 15 durch Anschluß 487 über eine Steuerung 117 im Steuergehäuse 18 zugeführt wird. Dadurch wird abwechselnd Kolben 8 und dann Kolben 9 in Fig. 4 nach rechts gedrückt, so daß der betreffende, durch 577 zugekoppelte Hochdruck-Kolben 578 über das Auslaß Ventil 583 bei geschlossenem Einlaßventil Hochdruckwasser aus der Pumpe fördert. Bei Bewegung des betreffenden Kolbens 8 oder 9 nach links wird Frischwasser aus der Zuleitung 581 über das Einlaßventil 582 in den Zylinder-Raum 579 eingelassen. Jedem der Kolben 8 und 9 ist individuell ein Hochdruck Wasserkolben 578 mit den betreffenden Ventilen 582 und 583 zugeordnet.In Fig. 4 it can be seen that the connection, coupling, 577 of the water-conveying piston 578 is connected to a piston rod 5 or 6 , which is an extension of a smaller diameter of the relevant piston 8 or 9 of larger diameter reciprocating in the cylinder 14 or 15 . The relevant cylinder 14 or 15 , in practice one after the other, is pressurized with pressurized fluid, usually medium-pressure oil, which is supplied to the relevant cylinder 14 or 15 through connection 487 via a controller 117 in the control housing 18 . As a result, piston 8 and then piston 9 are alternately pressed to the right in FIG. 4, so that the relevant high-pressure piston 578 , which is coupled in through 577, conveys high-pressure water from the pump via the outlet valve 583 when the inlet valve is closed. When the relevant piston 8 or 9 moves to the left, fresh water from the supply line 581 is admitted into the cylinder space 579 via the inlet valve 582 . Each of the pistons 8 and 9 is individually assigned a high-pressure water piston 578 with the relevant valves 582 and 583 .

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung der Fig. 4 ist anhand der Fig. 5 noch besser erkennbar, die ein Schnitt entlang der gepfeilten Linie durch Fig. 4 ist.The operation of the drive device according to the invention of FIG. 4 can be seen even better with reference to FIG. 5, which is a section along the arrowed line through FIG. 4.

In Fig. 5 erkennt man die beiden Kolben 8 und 9 in Zylindern 14-45 und 15-46 reziprokierbar. Der Kolben 8 hat die Kolbenstange 5 mit Kupplung 577 und der Kolben 9 hat die Kolbenstange 6 mit Kupplung 577. Die Kupplungsteile 577 dienen der Verbindung zu den betreffenden Hochdruck Kolben 578 der Wasserpumpe. Die Kolbenstangen 5 und 6 sind durch den Deckel 11 abgedichtet erstreckt und durch ihn reziprokierbar abgedichtet. Zwischen dem Deckel 11 und den Kolben und Kolbenstangen bilden sich die Zylinderteilkammern 45 und 46, die durch Leitung 44 miteinander verbunden und als "Mittelkammer" gekennzeichnet sind. Eine Fluidleitung 485 kann zu der Mittelkammer 44-46 führen und diese mit etwa konstanter Fluidmenge gefüllt halten. Nach links (in Fig. 5) sind die Zylinder 14 und 15 durch das Steuergehäuse 18 verschlossen, in dem der Steuerschieber 117 reziprokierbar so angeordnet ist, daß er zeitweilig den Fluideinlaß 487 für die Zuleitung von Mitteldruck Hydraulikfluid mit dem Kanal 72 zu Zylinder 14 und danach zur anderen Zeit zeitweilig mit dem Kanal 73 zum Zylinder 15 verbindet. In der Figur ist der Steuerschieber 117 durch einen Exzenter 116 über ein Pleuel 112 zur Reziprokation angetrieben. Der Exzenter 116 sitzt auf der Welle 114 des Fluidmotors 97 und wird durch diesen rotiert. Erfindungsgemäß ist der Steuerschieber 117 hohl, mit Bohrung 201 versehen oder es ist eine Rückfluidleitung 201 anderen Orts angeordnet. Wenn der Steuerschieber den Anschluß 487 mit dem Zylinder 14 verbindet, ist der Zylinder 15 mit der Rückstromleitung 201 verbunden und vice versa. so daß der Zylinder 14 mit der Rückstromleitung 201 verbunden ist, wenn der Anschluß 487 über Steuerschieber 117 mit dem Zylinder 15 in Verbindung steht. Die Rückstromleitung 201 führt über die Leitung 301, die der Hohlraum im Steuergehäuse 18 sein kann und über die Leitung 313 in den Fluidmotor 97, treibt dessen Rotor und damit dessen Welle 114, wonach das Rückstrom-Fluid aus dem Anlaß 113 zum Tank zurück fließt.In Fig. 5 you can see the two pistons 8 and 9 in cylinders 14 - 45 and 15 - 46 reciprocally. The piston 8 has the piston rod 5 with clutch 577 and the piston 9 has the piston rod 6 with clutch 577 . The coupling parts 577 serve to connect to the relevant high pressure pistons 578 of the water pump. The piston rods 5 and 6 extend in a sealed manner through the cover 11 and are sealed so that it can be reciprocated. Between the cover 11 and the pistons and piston rods, the partial cylinder chambers 45 and 46 are formed , which are connected to one another by line 44 and are identified as a "central chamber". A fluid line 485 may be the central chamber 44 - 46 lead and keep this filled with an approximately constant amount of fluid. To the left (in Fig. 5) the cylinders 14 and 15 are closed by the control housing 18 , in which the control slide 117 is reciprocally arranged so that it temporarily the fluid inlet 487 for the supply of medium pressure hydraulic fluid with the channel 72 to cylinder 14 and then connects to the other time temporarily with the channel 73 to the cylinder 15 °. In the figure, the control slide 117 is driven by an eccentric 116 via a connecting rod 112 for reciprocation. The eccentric 116 sits on the shaft 114 of the fluid motor 97 and is rotated by it. According to the invention, the control slide 117 is hollow, provided with a bore 201 , or a return fluid line 201 is arranged at another location. When the spool connects port 487 to cylinder 14 , cylinder 15 is connected to return line 201 and vice versa. so that the cylinder 14 is connected to the return flow line 201 when the connection 487 is connected to the cylinder 15 via control slide 117 . The return flow line 201 leads via the line 301 , which can be the cavity in the control housing 18 and via the line 313 into the fluid motor 97 , drives its rotor and thus its shaft 114 , after which the return flow fluid flows back from the inlet 113 to the tank.

Statt der drei Kolben der Fig. 1 der bekannten Technik hat die Pumpe der Fig. 4 und 5 der Erfindung nur zwei Kolben, nämlich 8 und 9. Diese Kolben arbeiten aber zeitlich nacheinander und da das Mitteldruck Hydrofluid, das in den Anschluß 487 fließt, meistens aus Hydropumpen mit größerer Kolbenzahl kommt, also relativ gute Fördergleichmäßigkeit ohne hohe Fluktuationen hat, werden die Kulturen 8 und 9 mit relativ gleichbleibender Geschwindigkeit angetrieben, so daß die Pumpe der Erfindung die Kurve (Linie) 11 in dem Diagramm der Fig. 3 ganz oder annähernd erreicht.Instead of the three pistons of FIG. 1 of the known technology, the pump of FIGS. 4 and 5 of the invention has only two pistons, namely 8 and 9 . However, these pistons work sequentially and since the medium pressure hydrofluid that flows into port 487 mostly comes from hydraulic pumps with a larger number of pistons, i.e. has relatively good delivery uniformity without high fluctuations, cultures 8 and 9 are driven at a relatively constant speed, so that the pump of the invention completely or approximately reaches curve (line) 11 in the diagram of FIG. 3.

Durch die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung nach den Fig. 4 und 5 (sowie auch nach Fig. 6) ist also eine Nivellierung des Förderstromes aus den Zylindern 579 mit geringen Fluktuationen erreicht, einer der drei Kolben eingespart, die Kurbelwelle und ihr Gehäuse gespart, die Anzahl der Pleuel verringert, und außerdem kann der Druck in den Wasserzylindern 579 beträchtlich erhöht werdcen, weil große Durchmesser der Kolben 8 und 9 möglich sind. Schließlich kann der Kolbenhub beliebig verlängert werden, weil man die Zylinder 14-45 und 15-46 sowie die Kolbenstangen 5 und 6 beliebig lang bauen kann. Die Maßnahmen der Antriebs- Vorrichtung der gegenwärtigen Erfindung haben also die Mängel der Aggregate der Fig. 1 der bekannten Technik überwunden und sie gleichzeitig verkleinert, verbilligt und betriebssicher für längere Lebensdauer gemacht. Bei längerem Kolbenhub erreichen sie auch höhere Wirkungsgrade. Das auch durch den Ausfall der Reibung in den Lagern der abgeschafften Kurbelwelle und der Reibung der Kreuzköpfe 575 der Fig. 1 unter seitlicher Anpreßkraft.The inventive drive apparatus according to FIGS. 4 and 5 (and also in FIG. 6) thus leveling is achieved the delivery flow from the cylinders 579 with low fluctuations, saves one of the three pistons, saving the crank shaft and its housing, the number of The connecting rod is reduced and the pressure in the water cylinders 579 can be increased considerably because large diameters of the pistons 8 and 9 are possible. Finally, the piston stroke can be extended as desired because the cylinders 14 - 45 and 15 - 46 as well as the piston rods 5 and 6 can be of any length. The measures of the drive device of the present invention have thus overcome the shortcomings of the units of FIG. 1 of the known technology and at the same time made them smaller, cheaper and more reliable for a longer service life. With longer piston strokes, they also achieve higher efficiencies. This is also due to the failure of the friction in the bearings of the abolished crankshaft and the friction of the crossheads 575 of FIG. 1 under lateral pressure.

Für die weitere Ausschaltung von Fördertälern oder für die weitere Auffüllung von Fördertälern kann durch den Fluidmotor 97, z. B. über die Welle 114 eine Hochdruckpumpe 109 kleiner Fördermenge angetrieben werden. Diese saugt durch Einlaß 110 über Leitung 111 erfindungsgemäß kontinuierlich Hydrofluid aus dem Zufluß 487 an und zwar so viel, daß nach der Zeit, da Auffüllung eines Fördertales erforderlich wird, gerade die richtige Fluidmenge zur Verfügung steht. Diese Hochdruck-Fluidmenge fördert die Pumpe 109 durch die Leitung 108 zum Druckspeicher 107 und füllt diesen mit Hochdruckfluid auf. Sobald ein Impuls zum Füllen eines Fördertales notwendig wird, leitet die Steuerung 105 die benötigte Hochdruck-Fluidmenge über Leitung 106 aus dem Druckspeicher 107 entweder zum Anschluß 103 oder zum Anschluß 104. Der Anschluß 103 ist durch eine nicht eingezeichnete Leitung mit Anschluß 101 zum Zylinder 14 verbunden, während der Anschluß 104 über eine nicht eingezeichnete Leitung zum Anschluß 102 und somit zum Zylinder 15 verbunden ist. Über die Steuerung 105 wird also abwechselnd zu Zeiten, bei denen Fördertäler entstehen würden, die Fördertal Füllmenge aus dem Druckspeicher 107 in den Zylindern 14 oder 15 geleitet. Der betreffende Kolben 8 oder 9 erhält so einen Förderimpuls, der das betreffende Fördertal erfindungsgemäß auffüllt, oder füllt bevor es entstehen kann.For the further switching off of production valleys or for the further filling of production valleys, the fluid motor 97 , for. B. via the shaft 114, a high-pressure pump 109 small flow rate are driven. According to the invention, this continuously draws in hydrofluid from the inflow 487 through inlet 110 via line 111, namely so much that just the right amount of fluid is available after the time since it is necessary to fill up a production valley. This high-pressure fluid quantity is conveyed by the pump 109 through the line 108 to the pressure accumulator 107 and fills it up with high-pressure fluid. As soon as a pulse for filling a delivery valley becomes necessary, the controller 105 directs the required high-pressure fluid quantity via line 106 from the pressure accumulator 107 either to the connection 103 or to the connection 104 . The terminal 103 is connected through a not illustrated connection line 101 to the cylinder 14, is connected while the terminal 104 via a non-illustrated pipe to port 102 and hence to cylinder 15 °. Via the controller 105 , the conveying valley filling quantity from the pressure accumulator 107 in the cylinders 14 or 15 is passed alternately at times when production valleys would arise. The relevant piston 8 or 9 thus receives a delivery pulse which fills up the relevant delivery valley according to the invention or fills it before it can arise.

Eine weitere beispielhafte erfindungsgemäße Antriebs-Vorrichtung ist im Schnitt und im Prinzip in Fig. 6 gezeigt.Another exemplary drive device according to the invention is shown in section and in principle in FIG. 6.

In Fig. 6 ist ein Längsschnitt durch ein Antriebs-Aggregat der Erfindung gezeigt. Es hat im Hauptgehäuse 464 die Mitteldruck-Zylinder 14, 15 mit den darin reziprokierbaren Mitteldruck-Kolben 8 und 9, sowie die mit den Kolben 8 und 9 verbundenen Kolbenstangen 5 und 6. Zwischen Teilen des Hauptgehäuses und den vorgenannten Kolben bildet sich die Mittelkammer 44, 45, 46 aus, wobei 44 der Verbindungskanal zwischen den zylindrischen Kammerteilen 45 und 46 die den Kolben gemeinsamen Mittelkammer ausbildet. In der Figur ist unter dem Hauptgehäuse 464 das Kontrollgehäuse 18 angeordnet, das auch die Mitteldruckzylinder 14, 15 verschließt. Die außerdem noch am Hauptgehäuse oder dem Kontrollgehäuse befestigten Teile formen zusammen mit den bereits beschriebenen Teilen eine in sich komplette Hochdruck- Einheit, die man überall dort als Antriebs-Einheit einsetzen kann, wo eine Mitteldruck Fluidlieferpumpe vorhanden ist, um dessen Lieferleitung an Anschluß 487 der Antriebs-Einheit anzuschließen.In Fig. 6 a longitudinal section through a drive assembly is shown of the invention. It has, in the main housing 464, the medium-pressure cylinders 14, 15 with the medium-pressure pistons 8 and 9 that can be reciprocated therein, as well as the piston rods 5 and 6 connected to the pistons 8 and 9 . Between parts of the main body and the aforementioned piston to the middle chamber 44, 45, 46 is formed, wherein the connecting channel 44 between the cylindrical chamber portions 45 and 46 forming the piston common central chamber. In the figure, the control housing 18 is arranged under the main housing 464 , which also closes the medium pressure cylinders 14, 15 . The parts still attached to the main housing or the control housing, together with the parts already described, form a complete high-pressure unit that can be used as a drive unit wherever a medium-pressure fluid delivery pump is available, to connect its delivery line to connection 487 Connect the drive unit.

Innerhalb von Gebäuden, zum Beispiel in Fabrikationshallen für Wasserstrahlschneiden, wird man meistens eine extra Mitteldruckpumpe 19, getrieben vom Elektromotor 401 mittels Leitung oder Flansch 486 mit dem Lieferanschluß 488 der Mitteldruckfluidpumpe zum Anschluß 487 der Antriebs- Einheit 464 zu verbinden. Inside buildings, for example in production halls for water jet cutting, an extra medium pressure pump 19 , driven by the electric motor 401 by means of a line or flange 486 , is usually connected to the supply connection 488 of the medium pressure fluid pump to the connection 487 of the drive unit 464 .

Ein besonderer Vorteil der Hochdruckeinheit 464 besteht jedoch darin, daß man sie überall einsetzen kann, wo bereits Mitteldruckfluid- Lieferpumpen vorhanden sind. Das ist zum Beispiel in Baggern, Bulldozzern, Traktoren, vielen Lastwagen usw. der Fall. Man kann die Einheit der Fig. 6 (ohne die Pumpeneinheit 401-19-488) direkt in einen vorhandenen Bagger hereinlegen oder herein schrauben, die Lieferleitung der Baggerpumpe zum Anschluß 487 verbinden und Hochdruck-Wasserleitungen zu den Anschlüssen 64, 65 verbinden, um den Bagger, den Lkw, das Schiff usw. auf Wunsch als Hochdruckreiniger, Wasserstrahlschneidgerät, Wasserstrahlbohrgerät in Bergwerken, Tunnels usw. einzusetzen. Man braucht also keine extra Wasserstrahlmaschine mehr zu kaufen, sondern kann vorhandene Anlagen und Fahrzeuge durch einfaches Einlegen oder Anschrauben der Hochdruckeinheit des Gehäuses 464 in Wasserstrahlschneidfahrzeuge oder Reinigungs- Fahrzeuge beziehungsweise Anlagen umzuwandeln.However, a particular advantage of the high pressure unit 464 is that it can be used wherever medium pressure fluid delivery pumps are already available. This is the case, for example, in excavators, bulldozers, tractors, many trucks, etc. One can insert or screw the unit of Fig. 6 (without the pump unit 401 - 19 - 488 ) directly into an existing excavator, connect the delivery line of the excavator pump to connection 487 and connect high pressure water lines to connections 64, 65 to the Excavators, trucks, ships, etc. can be used as high-pressure cleaners, water jet cutters, water jet drilling machines in mines, tunnels, etc. You no longer need to buy an extra water jet machine, but can convert existing systems and vehicles into water jet cutting vehicles or cleaning vehicles or systems by simply inserting or screwing on the high-pressure unit of housing 464 .

Zum Betrieb des Aggregates wird also Mitteldruckfluid, mag zwischen 100 und 800 Bar sein, in den Einlaß-Anschluß 487 geleitet und strömt durch den Kanal (die Kanäle) 91 des Steuerventils 17 über eine Mitteldruckmündung 93 und über Kanal 471 oder 473 in einen der Mitteldruckzylinder 14 oder 15 je nach Stellung des Steuerkörpers 17. Es sei jetzt angenommen, daß das Mitteldruckfluid zum Zylinder 14 geleitet wird. Dann wird der Mitteldruck Kolben 8 nach oben gepreßt und da der Mitteldruckkolben 8 zur Kolbenstange 5 des zum Kolben 8 kleineren Durchmessers 5 verbunden ist, wird auch Kolbenstange 5 nach oben, also tief durch Deckel 11 hindurch gedrückt.To operate the unit, medium-pressure fluid, which may be between 100 and 800 bar, is fed into the inlet connection 487 and flows through the channel (s) 91 of the control valve 17 via a medium-pressure orifice 93 and via channel 471 or 473 into one of the medium-pressure cylinders 14 or 15 depending on the position of the control body 17 . It is now assumed that the medium pressure fluid is directed to the cylinder 14 . Then, the medium-pressure piston 8 is pressed upward and, as the medium-pressure piston 8 is connected to the piston rod 5 of the smaller to the piston 8 diameter 5, and piston rod 5 is so deeply pushed upward by the lid 11 therethrough.

Nun ist aber die Mittelkammer 44- 46 mit Fluid gefüllt, zum Beispiel durch die Pumpe 484 über Leitung 485 und unter konstantem Mittelkammerndruck durch ein Druckventil an Leitung 413 gehalten. (Das Druckventil kann handelsüblich sein und ist daher in der Figur nicht eingezeichnet.) Da das Fluid in der genannten Mittelkammer eine Flüssigkeit, zum Beispiel Öl, ist und der Mittelkammerndruck relativ niedrig ist, komprimiert dieses Fluid in der Mittelkammer wenig und drückt den Kolben 9 nach unten, wenn der Kolben 8 nach oben läuft. Sinngemäß läuft Kolben 8 nach unten, wenn der Kolben 9 nach oben gepreßt wird. Läuft aber, wie beschrieben, einer der Kolben 8 oder 9 nach unten, dann wird das Fluid aus dem Zylinder 14 oder 15 unter dem betreffenden Kolben 8 oder 9 herausgepreßt und fließt über die betreffende Mündung und Leitung 94 des Steuerventils 17 in die Leitung 301, 302 und von dort aus durch Einlaß 313 in den Steuerkörper-Treibmotor 97, um diesen zur Rotation oder zum Axialhub anzutreiben. Dadurch treibt der Motor 97, zum Beispiel über Getriebe 467, 466 den Steuerkörper 17 geschwindigkeitsmäßig parallel zur Fördermenge des Mitteldruckfluids, das durch Anschluß 487 in das Aggregat 464 der Fig. 6 hereingeleitet wird.Now, however, the middle chamber 44 - 46 is filled with fluid, for example by the pump 484 via line 485 and kept under constant middle chamber pressure by a pressure valve on line 413 . (The pressure valve can be commercially available and is therefore not shown in the figure.) Since the fluid in the central chamber mentioned is a liquid, for example oil, and the central chamber pressure is relatively low, this fluid compresses little in the central chamber and presses the piston 9 down when the piston 8 runs up. Similarly, piston 8 runs downwards when piston 9 is pressed upwards. If, however, one of the pistons 8 or 9 runs downward, as described, the fluid is pressed out of the cylinder 14 or 15 under the relevant piston 8 or 9 and flows via the relevant mouth and line 94 of the control valve 17 into the line 301, 302 and from there through inlet 313 into the control body drive motor 97 in order to drive it for rotation or for the axial stroke. As a result, the motor 97 drives the control body 17 in terms of speed, for example via gears 467, 466, in parallel with the delivery rate of the medium-pressure fluid which is introduced into the unit 464 of FIG. 6 through connection 487 .

So ist der Steuerkörper 17 in continuierlicher Bewegung, zum Beispiel in Rotation, gehalten und die Kolben 5-8, sowie 6-9 laufen abwechselnd auf und ab.Thus, the control body 17 in continuierlicher movement, for example in rotation, maintained, and the pistons 5-8 and 6 - 9 run alternately up and down.

Derartige Steuerung der Hubbewegung der Kolben 5, 8 mittels eines rotierenden Ventils, ähnlich wie 17, ist im Prinzip aus der britischen Patentschrift 15 99 524 bekannt. Außerdem ist in der USA Patentschrift 43 73 874 ein dem der genannten britischen Patentschrift ähnlicher rotierender Steuerkörper durch einen Zahnradmotor angetrieben, der von demjenigen Fluidstrom durchströmt und getrieben ist, der nach Durchströmen des Zahnradmotors dem Einlaß des Steuerkörpergehäuses zugeleitet wird. In der genannten britischen Patentschrift sind mindestens drei Differentialkolben angeordnet und die Mittelkammer zwischen den Differentialkolben ist durch einen Druckfluidstrom gespeist, dessen Druck durch ein Überdruckventil begrenzt ist.Such control of the stroke movement of the pistons 5, 8 by means of a rotating valve, similar to 17 , is known in principle from British Patent 15 99 524. In addition, in the United States patent 43 73 874 a rotating control body similar to the aforementioned British patent is driven by a gear motor which is flowed through and driven by the fluid flow which, after flowing through the gear motor, is fed to the inlet of the control body housing. In said British patent at least three differential pistons are arranged and the middle chamber between the differential pistons is fed by a pressure fluid flow, the pressure of which is limited by a pressure relief valve.

Durch die gegenwärtige Erfindung wird erkannt, daß die Aggregate der genannten britischen und US-Patentschriften höchstens als Nieder- oder Mitteldruck Aggregate wirksam sein können. Schon aus dem Grunde, weil sie die Kompressionszeit Verluste der unter "Technische Grundlagen" in dieser gegenwärtigen Schrift erfaßt und beschrieben sind, nicht berücksichtigen. Bei hohen Drücken müssen nach den eingangs beschriebenen technischen Grundlagen der Erfindung prozentual hohe Förderzeitverluste während der Hubumkehrungen der Kolben entstehen, während denen das Aggregat keinen Hochdruck Fluidstrom liefern kann.By the present invention it is recognized that the aggregates of the aforementioned British and US patents be effective at most as low or medium pressure units can. Simply because they lose the compression time which is recorded under "Technical basics" in this current document and are not taken into account. At high pressures as a percentage according to the technical principles of the invention described at the beginning high delivery time losses during the piston reversal arise during which the unit does not deliver a high pressure fluid flow can.

Außerdem erkennt die gegenwärtige Erfindung, daß es keinen Vorteil bietet, mindestens drei Differentialkolben im Aggregat zu verwenden, wie die britische Patentschrift es verlangt. Zwei Differentialkolben nach der Fig. 1 sind nicht nur völlig ausreichend, sondern sie bieten die sicherste Verwirklichung und Beherrschung der kontinuierlichen Fördergleichheit, wenn man die Grundlagenregeln und Ansprüche der gegenwärtigen Patentanmeldung befolgt. Die Steuerung der Hubbewegungen von drei Differentialkolben würde die Fördergleichmäßigkeit nicht heben sondern zusätzliche Verluste, Kosten und Steuerungs-Probleme verursachen. In addition, the present invention recognizes that there is no advantage in using at least three differential pistons in the engine as the British patent requires. Two differential pistons according to Fig. 1 are not only completely sufficient, but they offer the safest realization and mastery of the continuous funding equality, if one follows the basic rules and claims of the current patent application. Controlling the stroke movements of three differential pistons would not increase the delivery uniformity but would cause additional losses, costs and control problems.

Bezüglich des Antriebs der Rotationsbewegung des Steuerkörpers durch den Zahnradmotor im Fluidstrom vor Eintritt des Fluidstromes in das Steuerkörpergehäuse erkennt die gegenwärtige Erfindung, daß das US-System die Verwendung als Hochdruck Aggregat verhindert. Denn einmal sind Zahnradmotoren infolge ihrer Leckageverluste oder ihrer hohen Reibung nur für niedere Drücke und außerdem soll der Mitteldruck des Fluidstroms zu den Mitteldruckzylindern 14, 15 bis zu Drücken von 800 Bar gelten.Regarding the drive of the rotational movement of the control body by the gear motor in the fluid flow before the fluid flow enters the control body housing, the present invention recognizes that the US system prevents its use as a high pressure unit. Because gear motors are due to their leakage losses or their high friction only for low pressures and also the medium pressure of the fluid flow to the medium pressure cylinders 14, 15 should apply up to pressures of 800 bar.

Daraus ersieht man, daß die bekannten Anordnungen der genannten britischen und US-Patentschriften der weiteren Vervollkommnung bedürfen, die die gegenwärtige Erfindung bietet und verwirklicht.From this it can be seen that the known arrangements of the above British and US patents are in need of further improvement, which the present invention offers and realizes.

Erfindungsgemäß wird der rotierende Steuerkörper 17 der Fig. 5 und der Fig. 6 nicht durch einen vorgeschalteten Zahnradmotor, sondern durch einen nachgeschalteten Hydromotor zur Rotation angetrieben und in Rotation gehalten.According to the invention, the rotating control body 17 of FIG. 5 and FIG. 6 is driven not by an upstream gear motor, but by a downstream hydraulic motor for rotation and kept in rotation.

Daher ist der Treibfluidstrom, also der Mitteldruck Fluidstrom direkt aus der im Fahrzeug vorhandenen Druckfluidleitung oder aus der Leitung 488 der Pumpe 19 der Fig. 6 entnommen und sofort, ohne durch einen Motor zu strömen, direkt in den Einlaß 487 des Steuerungsgehäuses 465 der Fig. 6 geleitet. Über Kanal 408 gelangt das Mitteldruckfluid in den inneren Kanal 91 des Steuerkörpers, wonach das Mitteldruckfluid innerhalb des inneren Mitteldruckkanals des Steuerkörpers 17 nach rechts oder links (in Fig. 6) zu den rechten oder linken Mitteldruck Steuermündungen 93 unter den Leitungen 472 oder 473 zu den Mitteldruckzylindern 14 oder 15 fließt, je nachdem welche der Steuermündungen 93 gerade zu der Leitung 472 oder zu der Leitung 473 verbindet. Sobald zu einer dieser Leitungen die Verbindung hergestellt ist, drückt das Mitteldruckfluid den betreffenden Kolben 8 oder 9 aufwärts (in Figur) wodurch die Flüssigkeit in der Mittelkammer 44-46 nach dem Gesetz der kommunizierenden Röhren den anderen der Kolben 8 oder 9 nach unten zu drücken beginnt. Um den betreffenden Kolben nach unten frei zu geben, also ihn nicht zu blockieren, ist der Steuerkörper 17 mit den Abfluß Steuertaschen 94 versehen, die den Mitteldruck- Steuertaschen 93 radial gegenüber liegen.Therefore, the motive fluid flow, i.e. the medium pressure fluid flow, is taken directly from the pressurized fluid line in the vehicle or from the line 488 of the pump 19 of FIG. 6 and immediately, without flowing through a motor, directly into the inlet 487 of the control housing 465 of FIG. 6 headed. Via medium 408 , the medium pressure fluid enters the inner channel 91 of the control body, after which the medium pressure fluid within the inner medium pressure channel of the control body 17 to the right or left (in FIG. 6) to the right or left medium pressure control orifices 93 under the lines 472 or 473 to the Medium pressure cylinders 14 or 15 flow, depending on which of the control orifices 93 is currently connecting to line 472 or to line 473 . Once one of these lines, the connection is established, the medium-pressure fluid pushes the piston in question 8 or 9 upwards (in Figure) whereby the liquid in the central chamber 44 - to press 46 according to the law of communicating tubes, the other of the piston 8 or 9 down begins. In order to release the relevant piston downwards, ie not to block it, the control body 17 is provided with the drain control pockets 94 which are located radially opposite the medium-pressure control pockets 93 .

Von dem Abfluß Steuermündungen oder Steuertaschen 94 aus fließt der Rückstrom entlang dem Steuerkörper 17 durch entsprechende Ausnehmungen im Steuerkörper 17 zu den Kanälen 302 und durch diese hindurch in den Kanal 301, von dem aus es durch den Einlaß 313 in den Fluidmotor 97 eintritt, ihn und seine Schluckfluidkammern durchströmt und den Rotor mit Schaft des Motors 97 in Drehung versetzt. Der Motor 97 kann jetzt ein Niederdruckmotor sein, da der Mitteldruck Fluidstrom den größten Teil seines Druckes zum Antrieb des Kolbens 8 oder des Kolbens 9 verbraucht hat. Der so nachgeschaltete Fluidmotor 97 benötigt auch keinen hohen Druck, da er lediglich das geringe Drehmoment liefern soll, das benötigt ist, die Reibung bei der Rotation des Steuerkörpers 17 zu überwinden, um den Steuerkörper 17 in Rotation zu versetzen und zu halten. Um ausreichend langsame Hübe der Kolben 5, 6, 8, 9 für lange Lebensdauer der Ventile 582, 583 (Fig. 4) zu erhalten, ist es vorteilhaft als Motor 97 einen Fluidmotor mit großem Schluckvolumen pro Umdrehung zu verwenden. Meistens ist auch noch eine Zahnradgetriebe Untersetzung 467, 466 zwischen dem Steuerkörpertreibmotor 97 und dem Steuerkörper 17 angeordnet.From the outflow control orifices or control pockets 94 , the backflow flows along the control body 17 through corresponding recesses in the control body 17 to the channels 302 and through them into the channel 301 , from which it enters the fluid motor 97 through the inlet 313 , it and flows through its swallowing fluid chambers and rotates the rotor with the shaft of the motor 97 . The motor 97 can now be a low-pressure motor, since the medium-pressure fluid flow has used most of its pressure to drive the piston 8 or the piston 9 . The thus downstream fluid motor 97 does not need any high pressure, since it is only intended to provide the small torque needed to overcome the friction in the rotation of the control body 17 to the control body 17 into rotation and to keep. In order to obtain sufficiently slow strokes of the pistons 5, 6, 8, 9 for a long service life of the valves 582, 583 ( FIG. 4), it is advantageous to use a fluid motor with a large swallowing volume per revolution as the motor 97 . In most cases, a gear transmission reduction 467, 466 is also arranged between the control body drive motor 97 and the control body 17 .

Erfindungsgemäß ist durch den Hydromotor 97 auch direkt oder indirekt über den Steuerkörper 17 und ggf. ein zusätzliches Zahnradgetriebe die Mittelkammern Fluidlieferpumpe 484 angetrieben. Diese fördert über Leitung 485 in die Mittelkammer 44-46. Am Mittelkammernauslaß 413 kann ein Druckbegrenzungsventil, Überlaufventil angeschlossen sein, um einen bestimmten gewollten Maximaldruck in der Mittelkammer aufrecht zu erhalten. Ein solches markterhältliches Druckbegrenzungsventil ist fast in allen Fällen eingebaut (in Fig. 6) aber in der Fig. 6 nicht eingezeichnet, weil solche Ventile bekannter Stand der Technik sind.According to the invention, the central chambers of the fluid delivery pump 484 are also driven directly or indirectly by the hydraulic motor 97 via the control body 17 and possibly an additional gear transmission. This promotes via line 485 into the central chamber 44-46. A pressure relief valve, overflow valve can be connected to the middle chamber outlet 413 in order to maintain a certain desired maximum pressure in the middle chamber. Such a commercially available pressure relief valve is installed in almost all cases (in FIG. 6) but is not shown in FIG. 6, because such valves are known in the art.

Wenn man die eingangs berichteten Förderzeitverluste durch innere Kompression des Fluids unberücksichtigt läßt, könnte man zunächst annehmen, daß dieser Aufbau mindestens für niedere oder mittlere Drücke betriebssicher arbeiten würde. So würde der Durchschnittsfachmann wohl nach bisherigem Lesen vermuten.If you take into account the loss of funding from internal Compression of the fluid not taken into account, you could initially assume that this structure at least for low or medium pressures would work reliably. That would be the average specialist after reading so far.

Bei der Erprobung des Antriebsaggregates der Erfindung in den Testständen zeigte sich aber, daß es tatsächlich nicht funktioniert. Ein halbes Jahr lang bei täglichen Achtstunden Testen lief das Aggregat ungleichmäßig. Derart ungleichmäßig mit zeitweilig schnelleren und langsameren Umdrehungen des Steuerkörpers 17, daß das Aggregat in der Praxis nicht verwendet werden konnte.However, when the drive unit of the invention was tested in the test stands, it was found that it actually did not work. The unit ran unevenly for six months during eight hours of daily testing. So unevenly with temporarily faster and slower revolutions of the control body 17 that the unit could not be used in practice.

Zur Überwindung dieses Problems wurde daher erfindungsgemäß an die Einlaßleitung 408 oder an die Pumpe 19 bzw. die Leitung zwischen beiden, das Mitteldruck-Begrenzungs- oder Überlaufventil 409 (mit Federbelastung oder sonstiger Druckregelung 410) angeschlossen (oder eingebaut) und das überströmende Fluid durch die Leitung 412 in die Leitung 301 bzw. in den Einlaß 313 des Hydromotors (Steuerkörper Treibmotors) 97 zu leiten. Nach dieser erfindungsgemäßen Maßnahme wurde die Wirkungsweise und Zuverlässigkeit des Hochdruckaggregates der Erfindung bedeutend besser und zuverlässiger. Dieser Anordnung kommt daher wesentliche Bedeutung zu.To overcome this problem, the medium pressure-limiting or overflow valve 409 (with spring loading or other pressure control 410 ) was therefore connected (or installed) to the inlet line 408 or to the pump 19 or the line between the two, and the overflowing fluid through the To lead line 412 in line 301 or in the inlet 313 of the hydraulic motor (control body drive motor) 97 . After this measure according to the invention, the mode of operation and reliability of the high-pressure unit of the invention became significantly better and more reliable. This arrangement is therefore of major importance.

In der Fig. 6 sieht man noch die Dichtflächen 391, die den Einstrom in den Steuerkörper 17 abdichten, die Dichtflächen 394, die den Weiterstrom in die Kanäle 472 und 475 abdichten und die Dichtflächen 392 bzw. 393, die die Rückstrom Steuerflächen für den Rückstrom aus den Kanälen 472 und 473 herein in die Kanäle 94 (Ausnehmungen 94 im Steuerkörper 17) steuern und zeitweilig abdichten.In Fig. 6 you can still see the sealing surfaces 391 , which seal the inflow into the control body 17 , the sealing surfaces 394 , which seal the onward flow into the channels 472 and 475 and the sealing surfaces 392 and 393 , which the backflow control surfaces for the backflow steer out of the channels 472 and 473 into the channels 94 (recesses 94 in the control body 17 ) and temporarily seal them.

Teile 489, 471 verbinden den Antriebsschaft 489 fest drehfest mit dem Steuerkörper 17 und die Teile 469, 470 dichten den Steuerkörper 17 im Steuerungsgehäuse 18 axial nach außen ab, damit kein Fluid ins Freie entweicht. Die Pumpe 476 und der Druckspeicher 478 mit Anschluß 479 und Leitung 477 haben entsprechende Aufgaben, wie die Teile 109, 107, 103, 104 und 108 der Fig. 5. Die Zahnräder 480, 482, 483 sorgen für die richtige Drehzahl der betreffenden Pumpen und die Deckel 481 und 468 schützen die Zahnradgetriebe nach außen. Das Steuergehäuse ist 18 und Teil 471 verbindet den Schaft des Motors 97 mit dem Steuerkörper 17. Der Deckel 11 entspricht sinngemäß dem Deckel 11 der Fig. 5 und die Kolbenstangen 5 und 6 haben wieder die Kupplungsteile 577 mit Verbindungsmitteln 115 usw. zum Verbinden der Kolbenstangen 5 und 6 mit den betreffenden Kolben 578 im Sinne der Fig. 4.Parts 489, 471 connect the drive shaft 489 to the control body 17 in a rotationally fixed manner and the parts 469, 470 seal the control body 17 in the control housing 18 axially to the outside, so that no fluid escapes into the open. The pump 476 and the pressure accumulator 478 with connection 479 and line 477 have corresponding tasks, such as parts 109, 107, 103, 104 and 108 of FIG. 5. The gear wheels 480, 482, 483 ensure the correct speed of the pumps in question and the covers 481 and 468 protect the gear transmissions from the outside. The control housing is 18 and part 471 connects the shaft of the engine 97 to the control body 17 . The cover 11 corresponds to the cover 11 of FIG. 5 and the piston rods 5 and 6 again have the coupling parts 577 with connecting means 115 , etc. for connecting the piston rods 5 and 6 to the relevant piston 578 in the sense of FIG. 4.

Durch die gegenwärtige Erfindung ist es möglich, die bewährten Kolben 578, Zylinder 579, 580 Ventilgehäuse 180 und Ventile 582, 583 der bekannten Technik zu verwenden, also handelsübliche Teile zu verwerten, während der Ersatz des Kurbelwellenantriebs der Fig. 1 der bekannten Technik durch die Antriebsvorrichtung nach Fig. 4 bis 6 der Erfindung oder einer derselben, Pumpen mit höheren Drücken und höherer Gleichförmigkeit des Förderstromes schafft.Through the present invention, it is possible to use the proven pistons 578 , cylinders 579, 580 valve housing 180 and valves 582, 583 of the known technology, that is to use commercial parts, while replacing the crankshaft drive of FIG. 1 of the known technology with the manages drive device according to FIGS. 4 to 6 of the invention or one of them, pumps with higher pressures and higher uniformity of the flow rate.

Die Anwendung der Antriebseinheit der Erfindung ist aber nicht auf den Antrieb der Pumpmittel der Fig. 1 und 4 beschränkt, sondern sie kann auch zu neuartigen Hochdruck-Kolben-Antrieben verwendet werden. Andere Anwendungsfälle sind zum Beispiel das Schmieden und Pressen, weil man die Kolbenstangen 5 und 6 mit großen Durchmessern ausführen und zum Hämmern, Pressen, Schmieden usw. verwenden kann. Dabei kommt der erfindungsgemäße Vorteil zur Anwendung, daß die Kolbenstangen 5 und 6 abwechselnd nacheinander drücken oder ziehen.The use of the drive unit of the invention is not limited to the drive of the pumping means of FIGS . 1 and 4, but it can also be used for new high-pressure piston drives. Other applications are, for example, forging and pressing, because the piston rods 5 and 6 can be designed with large diameters and used for hammering, pressing, forging, etc. The advantage according to the invention is used here that the piston rods 5 and 6 alternately push or pull one after the other.

Claims

1. High-pressure unit, in particular drive device or pump with two pistons reciprocally in time, driven and controlled by fluid pressure, characterized in that the means for increasing the output, the pressure, the efficiency or for increasing the conveying equality are arranged.

2. Unit according to claim 1, characterized in that commercially available pistons of the commercially available three-piston Pumps are driven by two pistons using fluid pressure.

3. Unit according to claim 1, characterized in that a control device is designed to drive two reciprocating pistons in succession, the control contains a reciprocating control slide 117 and the control slide via an eccentric of one driven into the return flow of the fluid from the cylinders 14, 15 Fluid motor 97 is driven.

4. Unit according to claim 1, characterized in that the pistons 8, 9 are provided with piston rods 5, 6 extending through a cover 11 and the piston rods have connecting couplings 577 for fastening pistons of water pumps.

5. Unit according to claim 3, characterized in that the fluid motor 97 simultaneously drives a pump 109 which regularly withdraws fluid from the supply line 487, clamps it to high pressure and directs it into a pressure accumulator 107 , from which it is controlled by a controller 105 at times of Production valleys or their emergence, one of the cylinders 14 or 15 is shot to suddenly drive the piston 8 or 9 in question and to prevent the emergence of a production valley or to fill it.

6. Unit according to claim 1, characterized in that means are arranged or used in the figures or the description or the object of the invention were or are recognizable or obvious from them.