DE869154C

DE869154C - Kolbenpumpe mit sternfoermig angeordneten Zylindern und regelbarer Foerdermenge

Info

Publication number: DE869154C
Application number: DEH4306D
Authority: DE
Inventors: Karl Hueller; Hermann Schmidt
Original assignee: VORRICHTUNGSBAU HUELLER
Current assignee: VORRICHTUNGSBAU HUELLER
Priority date: 1944-07-07
Filing date: 1944-07-07
Publication date: 1953-03-02

Description

Kolbenpumpe mit sternförmig angeordneten Zylindern und regelbarer Fördermenge Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe mit sternförmig angeordneten Zylindern und regelbarer Fördermenge, die vor allem zur Regelung des Ölumlaufes bei hydraulischen Anlagen, insbesondere hei hydraulischen Steuerungseinrichtungen für Bohrmaschinen u. dgl., bestimmt ist. Bei den bisher für diesen Zweck bekannten Pumpen mit sternförmig angeordneten Zylindern und Kolben läuft in der Regel der ganze Zylinderstern mit -den Kolben um; es müssen daher verhältnismäßig schwere Schwungmassen bewegt werden, was eine entsprechend hohe Antriebsleistung bedingt und infolge der Massenträgheit eine feinfühlige Regeleng erschwert. Ferner müssen bei diesen Pumpen die auf die Kolben wirkenden Fliehkräfte mittels an entsprechenden Führungen gleitender Laufrollen aufgenommen werden, wodurch ein rascher und starker Verschleiß verursacht wird. Soll die Fördermenge verändert werden, so muß auch das ganze äußere Gehäuse verstellt werden, innerhalb dessen der sternförmige Zylindersatz mit den Kolben umläuft; dazu sind kräftige Führungen und Stellspindeln erforderlich, welche die Anlage verteuern und den Raumbedarf und das Gewicht vergrößern. Infolge :der großen Regelungswiderstände, welche bei diesen Einrichtungen unvermeidlich sind, ist auch der gesamte Energieverbrauch verhältnismäßig groß. Dies wirkt sich besonders dann nachteilig aus, wenn mehrere Öldruckanlagen geregelt werden müssen und für jede dieser Anlagen eine besondere Pumpeneinheit vorgesehen werden muß.
_ Es sind auch bereits Kolbenpumpen mit regelbarer Fördermenge bekannt, bei welchen .der Zylinderstern fest in dem Gehäuse angeordnet ist und die Kolben einerseits durch einen Steuerring mit veränderlicher Exzentrizität; andererseits durch ein unter Druck zugeführtes Druckmittel betätigt werden. Diese Pumpen können daher praktisch nur als lvleßpumpen, nicht dagegen als Saug- und Druckpumpen gelten.
Gegenstand der Erfindung ist eine Pumpe mit regelbarer Fördermenge, bei welcher gleichfalls die Zylinder selbst im Gehäuse sternförmig angeordnet sind und die Kolben durch einen Steuerring- mit veränderlicher Exzentrizität bewegt werden, wobei aber der Steuerring in Nuten an den äußeren Enden .der Kolben eingreift und mittels eines Exzenterringes mit verstellbarer Exzentrizität radial derart beweglich ist, -daßdadurch die Saug- und Druckhübe der Kolben zwangsläufig entsprechend dem eingestellten Hub bewirkt werden;. Vorzugsweise wird die Anordnung so getroffen, da:ß .der Exzenterring einerseits unter Federdruck, andererseits unter der Einwirkung eines in einer radialen Bohrung des Wellenflansches geführten: Stiftes steht, der an seinem inneren Ende eine Schrägfläche besitzt, mit welcher er an einer entsprechenden Gegenfläche eines Druckstiftes anliegt, der in der Achsmitte des Zylindersternes, liegt und von außen mit Hilfe einer Schraube axial verschoben; werden kann. Ein im Innern des Zylindersternes in einer Steuerbüchse angeordneter Steuerkolben besitzt nach Saug- und Drucksaite unterteilte Kanäle und läuft mit der Antriebswelle um, ist aber zur Erleichterung einer zuverlässigen Abdichtung der Steuerbüchse axial von .der Antriebswelle getrennt und durch Klauen oder in anderer geeigneter Weise mit ihr verkuppelt.
Mit der Verstellmütter, die an der dem Antrieb gegenüberliegenden Stirnseite des Pumpengehäuses frei zugänglich angebracht werden kann, wird zweckmäßig eine im Innern des Gehäuses liegende, aber von außen gut sichtbare Anzeigevorrichtung in Gestalt einer Einstellskala und Deckplatte mit Fenster verbunden, an welcher der Kolbenvor5.chub in Millimeter pro Minute jederzeit bequem abgelesen werden, kann.
Ein Ausführungsbeispiel einer für eine oder mehrere Bohreinheiten bestimmten Regelpumpe nach der Erfindung, die nach Art einer Zwillingspumpe aus zwei Pumpeneinheiten zusammengebaut ist, .ist in der Zeichnung in schematischer Form dargestellt. Selbstverständlich kann die Pumpe auch als einfache Pumpe gebaut werden.
Fig. i ist ein axialer Schnitt längs. der Linde A-A der Fig.2 .durch die eine der beiden Pumpen; mit Teilansicht der zweiten Pumpe und des Antriebsmotors, Fig.2 ein radialer Schnitt durch die -obere Pumpe längs des Zylindersternes. Der ganze Pumpensatz ist in das Gehäuse i mit Zwischendeckel 2 und Abschluß,deckel3 eingebaut. An der vorderen Abschlußwand des Gehäuses i sind die Gehäuseringe q. befestigt, innerhalb welcher die Zylinderblöcke 5 mit je sieben Zylinderbüchsen 6 fest angeordnet sind. In den einzelnen Zylindern laufen die Kolben 7, die nahe ihren äußeren Enden jeeine seitliche Nut 8 besitzen, in welche der Steuerring 9 mit seinem ringförmigen Rand eingreift. Der Steuerring 9 ist mittels Kugellagers io auf einem Exzenterring i i gelagert, der einen Wellenflansch 12 der Antriebswelle 13 übergreift und von diesem mittels Langlochs mitgenommen wird. Die Welle 13 ist in dem Lagerflanisch 14 gelagert, der seinerseits in einer Bohrung des Zwischendeckels 2 sitzt. Sie erhält ihren Antrieb über ein Zahnrad 15 von dem auf der Welle des Motors 16 sitzenden Ritve'l i7.
Der Steuerring 9 ist zwischen der mit dem Pumpengehäusering q. verschraubten Führungsscheibe 18 und einzelnen in den Gehäusering eingesetzten Führungspilzen i9 geführt.
Der Hub der Kolben 7 kann verschieden eingestellt werden, je nach der Stellung des Exzenterringes ii. Zu diesem Zweck ist in der Achsmitte des Zylindersternes ein Druckbolzen 2o axial verschiebbar gelagert, der mit Hilfe einer Stellmutter 21 entgegen der Wirkung der Feder 22 in Richtung nach dem Exzenterring verstellt werden kann. Dieser Druckbolzen besitzt an seinem Ende eine Schrägfläche, gegen welche sich ein radial in einer Bohrung des Wellenflansches 12 geführter Stift 23 mit einer entsprechenden Schrägfläche so anlegt, daß der- Stift 23 bei axialer Verschiebung des Druckbolzens 2o radial nach außen oder innen verschoben wird. Dieser Stift 23 greift von innen an dem Exzenterring i i an, der auf .der gegenüberliegenden Seite unter dem Druck einer Feder 24 steht. Durch eine Verschiebung des Bolzens 2o können demnach von außen die Exzentrizität des Exzenterringes geändert und dadurch der Hub und die Leistung .der Pumpe nach Bedarf geregelt werden.
Zentral innerhalb des Zylinderblockes 5 ist eine Steuerbüchse 25 mit Steuerkolben 26 gelagert. In letzterem ist eine Ringnut vorgesehen, in welche die Zylinderräume münden. Diese Ringnut ist in zwei voneinander unabhängige Hälften 27a und 27b unterteilt, von welchen die eine die Saugseite, die andere die Druckseite der Pumpe bildet. Der Steuerkolben 26, greift mit Klauen in entsprechende Nuten des Wellenflansches i2 ein und wird dadurch beim Umlauf der Welle 13 mitgenommen.. Er besitzt ferner die erforderlichen Kanäle und Verteilerringnuten für .das Saug- und Drucköl.
Die Einstellung der Mutter 2,1 und damit die Exzentrizität kann mit Hilfe der innerhalb des Gehäuses liegenden, mit der Mutter verbundenen Skala 28 genau überwacht werden.
Da bei dieser Pumpe, im Gegensatz zu den Pumpen mit umlaufenden Zylindern, nur der leichte Steuerring 9 und die gleichfalls leichten Kolben 7 bewegt werden müssen und der Hub der letzteren nur sehr klein sein muß, so ist der Energiebedarf dieser Pumpe außerordentlich gering. Beispielsweise erfordert eine Zwillingspumpe mit einer Leistung von je 5oo cms/min bei 3o atü nur einen Antriebsmotor von o,135 mkg Leistung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kolbenpumpe mit regelbarer Fördermenge, mit fest im Gehäuse sternförmig angeordneten Zylindern und durch einen Steuerring mit veränderlicher Exzentrizität bewegten Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß in an den äußeren Enden der Kolben (7) befindlichen Nuten (8) der Steuerring (9) angreift, der mittels eines Exzenterringes (i i) mit verstellbarer Exzentrizität radial beweglich ist.
2. Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kolben (7) nahe ihrem äußeren Ende je eine seitliche Nut (8) besitzen, in welche der Steuerring (9) eingreift.
3. Pumpe nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterring (ii) einerseits unter Federdruck (2q.), andererseits unter der Einwirkung eines radialen Stiftes (23) steht, der mit einer Schrägfläche an einer entsprechenden Gegenfläche eines in der Achsmitte des Zylindersternes (5) mittels einer von außen zu betätigenden Stellmutter (2i) axial verschiebbaren Druckbolzens (2o) anliegt. q..
Pumpe nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Zylindersternes (5) ein Steuerkolben (26) mit nach Saug- und Druckseite unterteilten Kanälen und Nuten angeordnet ist, der mit der Antriebswelle (i3) des Exzenters umläuft, aber von dieser getrennt und durch Mitnehmerklauen mit ihr gekuppelt ist.
5. Pumpe nach den Ansprüchen i bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß mit der Verstellmutter (2i) eine im Innern des Gehäuses liegende, aber von außen sichtbare Anzeigevorrichtung (28) verbunden ist, an welcher der Kolbenvorschub unmittelbar abgelesen werden kann. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 628 29q..