DE641940C

DE641940C - Kolbenpumpe, in deren Zylinder zur Regelung der Foerderleistung zusaetzlich ein Verdraengerkolben mit veraenderlichem Hub hineinragt

Info

Publication number: DE641940C
Application number: DEH143267D
Authority: DE
Original assignee: Hoerbiger and Co
Current assignee: Hoerbiger and Co
Priority date: 1935-03-14
Filing date: 1935-03-29
Publication date: 1937-02-18

Description

Kolbenpumpe, in deren Zylinder zur Regelung der Förderleistung zusätzlich ein Verdrängerkolben mit veränderlichem Hub hineinragt Es ist bereits bekannt, zur Regelung der Förderleistung von Kolbenpumpen einen hesonderen Verdrängerkolben anzuordnen, der in. den Zylinderraum des Arbeitskolbens hineinragt -und einen begrenzten Hub zurUcklegen kann. Die Förderleistung der Pumpe ist gleich dem Hubvolumen des Arbeitskolbens, vermindert um das Hubvolumen des Verdräng erkolbens.
Bei den vorbekaniiten Pumpen handelt es sich hauptsächlich um Brennstoffpumpen, also Pumpen von verhältnismäßig geringer Fördermenge, aber im allgemeinen hohem Förderdruck. Die Steuerung des Verdrängerkolbens kann dabei entweder durch ein Hebelgestänge erfolgen oder aber auch ausschließlich durch besondere Federn. Bei Flüssigkeitspumpen mit hohen Förderleistungen sind diese Steuerungsmittel jedoch nicht mit Vorteil zu verwenden, und zwar ein zwangsläufig gesteuerter Gegenkolben nicht wegen des erforderlichen großen baulichen Aufwandes, und die Steuerung durch Federn nicht, weil diese Federn sehr stark und langhübig sein müssen, um die bei großen Maschinen notwendige Massenbeschleunigung und Gegenkraft der Stopfbüchsenreibung auf der erforderlichen Hublänge aufzubringen.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls eine- Kolbenpumpe, in deren Zylinder zur Regelung der Förderleistung zusätzlich ein Verdrängerkolben mit veränderlichem Hub hineinragt. Die Erfindung besteht dabei darin, daß die äußere abgestufte Stirnfläche des frei beweglichen Verdrängerkolhens auf die Druckleitung arbeitet und dessen Kolbenstange für seine Hubregelung durch die den Verdrängerkolben umgebende Kammer, welche mit der Druckleitung in offener Verbindung steht, nach außen ,geführt ist. Auf diese Weise ist eine stufenlose Regelung der Kolbenpumpe bei konstanter Drehzahl :erzielbar.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Pumpe schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. i einen Längsschnitt durch die Kolbenpumpe, .
Fig. 2 und 3 verschiedene Stellungen des Verdrängerkolbens.
In den Arbeitsraum i der Flüssigkeitspumpe taucht außer dem Arbeitskolben 2, der von einem Kurbelgetriebe ,angetrieben wird, noch ein zweiter, hydraulisch bewegter Plungerkolb.en 3 hinein. Aus Gründen der Anschaulichkeit ist dieser zusätzliche Verdränger, kolben 3 mit gleichem Durchmesser dargestellt wie der Arbeitskolben 2. Der Verdrängerkolben 3 ist durch eine Stopfbüchse q. in einer Kammer 7 geführt, die mit der Druckleitung 6 ständig in offener Verbindung steht. Innerhalb dieser Kammer 7 hat der Kolben 3 eine Abstufung 12. Die Kolbenstange des Verdräng erkolbens ist durch .eine zweite Stopfbüchse 5 ins Freie geführt. An dem Stirnende der Kolbenstange befindet sich ein Pufferteller 13, -der zwischen einem festen Anschlag 8 und einem verstellbaren Anschlag _9,, verschiebbar ist. Beide Anschläge sind zu ;@ Dämpfung der Stöße beim Aufprallen desti Tellers 13 mit Pufferfedern 14, 15 versehen: Der größte Abstand der beiden Anschläge 13 und 9 ist in Fig. 2 dargestellt; er ist gleich dem Kurbeldurchmesser s -+- der Stärke t des Puffertellers 13.
,Bei der vorbeschriebenen Ausbildung ergibt sich folgende Wirkungsweise: Bei dem in Fig.2 dargestellten größten Abstand der beiden Anschläge 8 und 9 voneinander wird beim Saughub des Arbeitskolbens 2 der Verdrängerkolben 3 in den Zylinderraum i hineingezogen. Da das Hubvolumen des Kolbens 3 gleich dem des Kolbens 2 ist, findet irgendeine Ansaugung von Flüssigkeit durch das Saugventil 16 nicht statt. Während dieses Saughubes wird die Einziehung des Verdrängerkolbens 3 begünstigt durch den Flüssigkeitsdruck, der in der Kammer 7 auf der Fläche 12 der Kolbenstufe wirksam wird. Bei Beginn des Druckhubes des Arbeitskolbens 2 bewegt sich der Verdrängerkolben 3 sogleich wieder nach auswärts, ohne daß das Druckventil io überhaupt geöffnet wird. Die Kolbenstufe 12 ist nämlich kleiner als die Fläche des Druckventils io. Da wiederum das Hubvolumen der beiden Kolben 2 und 3 gleich ist, wird keinerlei Flüssigkeit aus dem Zylinderraum i ausgestoßen. Die Pumpe arbeitet also im Leerlauf.
Grundsätzlich anders liegen die Verhältnisse, wenn die beiden Anschläge 8 und 9 bis auf ihre ,geringste Entfernung gegeneinandergeschoben sind. In dieser Lage halten sie den Pufferteller 13 fest eingespannt, so daß der Kolben 3 in keiner Weise bewegt werden kann. In diesem Falle arbeitet die Pumpe mit voller Leistung.
Zwischen den beiden geschilderten Grenzfällen können die Anschläge 8 und 9 auf jede beliebige Entfernung eingestellt werden und damit auch jede beliebige Förderleistung der Pumpe zwischen o und voller Leistung erreicht werden. So wird beispielsweise bei der Stellung der Anschläge 8 und 9 entsprechend Fig. i und 3 der. Verdrängerkolben 3 bei Beginn des Saughubes des Arbeitskolbens 2 von dem Anschlag 9 auf Strecke sl initgenommen, bis er an dem Anschlag 8 anliegt. Er wird diese Stellung etwa nach einer viertel Umdrehung der Kurbel i i erreicht haben. Von da ab kann er nicht mehr weiter in den Zylinderraum i hineingezogen werden, so daß beim weiteren Zurückgehen des Arbeitskolbens 2 durch das Ventil 16 Flüssigkeit eingesaugt wird. Bei Beginn des Druckhubes wird ,ich zunächst der Verdrängerkolben 3, da er

'" einem geringeren Druck zurückgeschoben

en kann als das Auslaßventil, aus seiner

en Endlage in die in Fig. i dargestellte

_,. ..r

rechte Endlage verschieben. Erst nachdem der Verdrängerkolben 3 diese Lage erreicht hat, wird beim weiteren Vorgehen des Arbeitskolbens 2 Flüssigkeit durch das Auslaßventil i o in die Leitung 6 gedrückt.
Die Förderleistung der Pumpe ist also bei jedem Umlauf stets gleich dem Hubvolumen des Arbeitskolbens 2 abzüglich des Hubvolumens des Kolbens 3, welches durch die Einstellung der beiden Anschläge 8 und 9 geändert werden kann.
Die beiden Anschläge 8 und 9 können beide verstellbar sein. Es kann aber auch der eine fest und der andere beweglich angebracht sein. Die Einstellung des verschiebbaren Anschlages wiederum kann entweder von Hand erfolgen oder aber selbsttätig durch einen Regler. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Anschlag g an der Stirnseite einer Druckspindel 17 angebracht, so daß er also durch Verdrehen dieser Spindel verschoben werden kann. Da der Kolben 3 eine nur verhältnismäßig geringe Geschwindigkeit erreicht, läßt sich mit der vorbeschriebenen Anordnung eine sehr weiche Regelung der Förderleistung erzielen. Dieses Regelprinzip läßt sich sowohl bei kleinen als auch bei großen Pumpen mit Vorteil verwenden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kolbenpumpe, in deren Zylinder zur Regelung der Förderleistung zusätzlich :ein Verdrängerkolben mit veränderlichem Hub hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere abgestufte Stirnfläche (12) des frei beweglichen Verdrängerkolbens (3) auf die Druckleitung (6) arbeitet und dessen Kolbenstange für die Hubregelung durch die den Verdrängerkolben umgebende Kammer (7), welche mit der Druckleitung in offener Verbindung steht, nach außen geführt ist.
2. Kolbenpumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubregelung des nur hydraulisch bewegten Verdrängerkolbens (3) außer durch einen festen Anschlag (8) an der Kammer (7) auch noch durch einen mittels eines Reglers verstellbaren Anschlag (9) stufenlos erfolgt, wobei zweckmäßig die Anschläge (8, 9) mit Pufferfedern (14, 15) versehen sind.