DE840188C - Sternkolbenpumpe bzw. -verdichter - Google Patents

Description

• Sternkolbenpumpe bzw. -verdichter Die, Erfindung bezieht sich auf eine Sternkolbenpumpe bzw. einen Sternkolbenverdichter reit mehrer(1ii mindestens annähernd radial geführten Arl)eitskolben, deren Arl;eitshub zwangsläufig durch einen gemeinsamen, zentral angeordneten Exzenter bewirkt wird.
• Bei bekannten Pumpen dieser Art sind für die Koll>enriickfiihrung die Kolben und der gemeinsame Antricbscxente,r bzw. die Antriebskurbeln in der Weise: kinematisch miteinander verbunden, daß man gelenkige Verbindungen nach Art von Kurbelschleifen oder schubstangenähnliche Bauglieder einschaltet. Das bedingt jedoch verhältnismäßig große Abmessungen des Antriebsy-stems und dies wiederum große Außendurchmesser der gesamten Anordnung.
• Ähnlich große radiale Abmessungen ergeben sich auch dann, wenn man für die Kolbenrückführung Federn benutzt. Außerdem haben die Federn den grundsätzlichen Nachteil, daß sie keine zwangsläufige Rückführung sichern und insbesondere bei hohen Arbeitsdrücken für große Federkräfte bemessen werden müssen.
• Um die Nachteile beider Antriebsarten zu umgehen, hat man insbesondere bei zwei- oder mehrstufigen Pumpen die zu fördernde Flüssigkeit der Hochdruckpumpe durch eine vorgeschaltete Niederdruckpumpe mit einem Druck zugeführt, der die Kolben hinreichend belastete, um sie bei der Rückbewegung dauernd am Antriebsexenter angedrückt zu halten. Nachteilig ist jedoch hierbei der erhöhte bauliche Aufwand für eine besondere Niederdruckpumpe, die für den vorgesehenen Zweck erforderlich ist. Sofern man bisher in einer Hochdruckförderanlage eine Niederdruckpumpe mit großer Fördermenge verwendete, um hohe Gesch «-indigkeiten von hydraulischen Arbeitskolben zu erzielen, mußte man den gesamten Niederdruckteil der Anlage mit der großen Niederdruckfördermenge unter jenen Druck setzen, der zum Füllen der Hochdruckzylinder und für den damit zusammenhängenden Rückhub der Kolben erforderlich war. Das hatte natürlich große Energieverluste zur Folge und führte auch zur unerwünschten Erwärmung des gesamten Antrieb-Systems.
• Demgegenüber bezweckt die Erfindung eine einfache, zuverlässige und zugleich raumsparende Kolbenrückführung zu schaffen und erreicht dies im wesentlichen dadurch, daß für den zwangsläufigen Rückhub der Arbeitskolben ein gemeinsamer Rückführring vorgesehen ist, der in radialer Richtung nur dadurch gehalten ist, daß er sich mit seinem inneren Mantel auf an die Kolben in gleichem Abstand von ihrem inneren Ende angeordnete Rollen abstützt, wobei die inneren Stinienden der Kolben unmittelbar am Exzenter bzw. dem äußeren Laufring eines auf dem Exzenter sitzenden Wälzlagers praktisch ohne Spiel anliegen, so daß der Rückführring in jeder Hubstellung seine konzentrische Lage zur Außenfläche des Exzenters beibehält.
• Die Erfindung wird im folgenden unter Hinweis auf ein in der schematischen Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei sich weitere kennzeichnende Merkmale ergeben werden. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform nach Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie I1-11 in Fig. t. 1, 2, 3, 4 sind sternförmig zueinander in einem Pumpengehäuse angeordnete Arbeitskolben, deren innere Enden im Gehäuse als Gleitsteine geführt und als Gabeln ausgebildet sind. Die inneren Stirnflächen der gegabelten Kolbenenden 6 sind in Anlage mit dem äußeren Laufring 7 eines Wälzlagers. Der Innenring 8 des Wälzlagers ist auf einem Antriebsexzenter 9 fest angeordnet, der gegenüber einer Antriebswelle 1 o die Exzentrizität e hat. Der an den inneren Stirnflächen der Arbeitskolben 1, 2, 3, 4 anliegende Laufring 7 bewirkt, wenn die Antriebswelle 1 o mit dem Antriebsexzenter umläuft, daß die Arbeitskolben 1, 2, 3, 4 der Reihe nach ihre nach außen gerichteten Arbeitshübe durchführen. Die Kolben 1, 2, 3, 4 können auch eine von der Radialen etwas abweichende Richtung haben, wie dies für den Kolben 4 in der Zeichnung angedeutet ist. Für jeden Kolben 1, 2, 3, 4 ist natürlich eine Ein- und Auslaßsteuerung erforderlich, was für die Kolben 1 und 3 durch schematisch eingezeichnete Ein- und Auslaßventile 14, 15 angedeutet ist.
• 12 sind in den gegabelten Kolbenenden 6 angeordnete Bolzen, die alle den gleichen Abstand von den zugehörigen inneren Kolbenstirnflächen haben. Auf den Bolzen 12 sind Rollen 1 t drehbar angeordnet. Außen auf den Rollen i t liegt ein Ring 13 mit seiner inneren; Mantelfläche an. Durch diese Berührung mit den Rollen i 1 hat der Ring 13, abgesehen von etwaigen Herstellungsungenauigkeiten, eine konzentrische Lage zum Außenmantel des Antriebsexzenters 9. Diese konzentrische Lage muß der Ring 13 während der Drehbewegung des Antriebsexzenters zwangsläufig beibehalten. Man kann den Ring 13 daher als Rückführring benutzen, um die Arbeitskolben 1, 2, 3, 4, die während der einen Hälfte einer Umdrehung des Antriebsexzenters 9 zwangsläufig zur Ausführung ihrer Arbeitshübe nach außen bewegt werden, während der zweiten Hälfte der Umdrehung ebenso zwangsläufig wieder nach innen zurückzuholen.
• Der räumliche Aufwand für die Unterbringung des Rückführringes 13 ist aulzerordentlich klein, und zwar insbesondere auch dadurch, daß er in den Längsschlitzen der gegabelten Kolbenenden 6 untergebracht werden kann. Hierdurch erübrigt sich zugleich auch jede weitere Sicherung gegen Axialverschiebungen des Rückführringes 13. Beim Auswärts- oder Arbeitshub der Kolben ist die Reibung der Kolbenstirnfiächen auf dein Laufring 7 des Antriebsexzenters 9 gering, weil der Laufring 7 als Wälzlageraußenring ein leichtes Abrollen ermöglicht. Bei der Einwärtsbewegung der Kolben 1, 2, 3, 4 durch den Rückführring 13 ist eine Lagerung der Rollen 11 auf den Bolzen 12 mittels Wälzlager nicht erforderlich, weil für diesen Rückhub, der ja ein Leerhub ist, keine nennenswerten Kräfte anzuwenden sind.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Sternkolbenpumpe bzw. Verdichter mit mehreren mindestens annähernd radial geführten Arbeitskolben, deren Arbeitshub zwangsläufig durch einen gemeinsamen, zentral angeordneten Antriebsexzenter bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß für den zwangsläufigen Rückhub der Arbeitskolben (1, 2, 3, 4) ein gemeinsamer Rückführring (13) vorgesehen ist, der in radialer Richtung nur dadurch gehalten ist, daß er sich mit seinem inneren Mantel auf an den Kolben in gleichem Abstand von den inneren Stirnflächen der Kolben (1, 2, 3, 4) angeordnete Rollen (1 1) abstützt, wobei die inneren Stirnflächen unmittelbar am Antriebsexzenter (9) bzw. dem äußeren Laufring eines auf ihm sitzenden Wälzlagers praktisch ohne Spiel anliegen, so daß der Rückführring (13) in jeder Hubstellung eine im wesentlichen konzentrische Lage zur Außenfläche des Antriebsexzenters (9) beibehält.
2. 2. Pumpe bzw. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (11) in gegabelten Enden der Kolben (1, 2, 3, 4) drehbar angeordnet sind.