DE915525C - Stufenlos regulierbare Pumpe fuer hydraulische Druckmittel zum Betrieb hydraulischer Pressen - Google Patents

Description

• Stufenlos regulierbare Pumpe für hydraulische Druckmittel zum Betrieb hydraulischer Pressen Die Erfindung betrifft eine stufenlos und automatisch regelbare Pumpe, insbesondere für hydraulische Druckmittel, wie dieselben bei hydraulischen Pressen und stufenlosen Flüssigkeitsgetrieben benötigt werden. Die besondere Charakteristik dieser neuen Pumpe liegt darin, daß bei abnehmender Fördermenge der Druck in gleichem Verhältnis ansteigt, ferner, daß das Drehmoment zum Antrieb der Pumpe über alile Belastungsstufen gleichbleibt. Der mechanische Wirkungsgrad ist über alle Belastungsstufen ebenfallls gleichbleibend.
• Bei bisher bekannten stufenlos arbeitenden Pumpen bzw. Flüssigkeitsgetrieben unterscheidet man zwei Arten vorn Pumpen. Die erste Art sind Drehkolbenverdichter. Die zweite Art. sind Kolbenpumpen. Zur Regulierung der Fördermenge wird bei Drehkolbenpumpen das Außengehäuse gegen den Drehkolben hin verstellt. Bei dieser Bauart bestehen erhebliche Schwierigkeiten in der Abdichtung des Verstellgehäuses. Zur Verstelllwng des Gehäuses sind erhebliche Kräfte erforderlich. Für hohen Druck .sind Drehkoltbenpumpen ungeeignet, da die Dichtflächen ,hohem Druck nicht standhalten.
• Es sind ferner Pumpen bekannt, bei dienen die Verstellung der Fördermenge und des Druckes durch einen verstellbaren Exzenter bewirkt wird. Diese Pumpen, haben den Nachteil, daß bei geringer Fördermenge und hohem Druck der Kolben nur in seinem mittleren. Arbeitsbereich arbeitet, wodurch im Zylinder immer eine größere Menge Druckmittel verbleibt. Die im Zyllinder verbleibenden Druckmittel werden mehrfach gepreßt und entspannt, wodurch eine unerwünschte Erwärmung des DruckmitteIs und ein erheblicher Kraftverlust eintritt. Es sind außerdem Pumpen) bekannt, bei welchen die Arbeitszylinder sternförmig für einem Rotor angeordnet sind. Die Kolben bzw. Plunger sind verlängert und an ihrem Ende mit Rallen versehen. Um den Rotor ist ein Ring angeordnet, welcher gegen die Achsmitte des Rotors zu. verstellen ist. In der Innenfläche des Ringes laufen die Rollen der Kolben bzw. der Pliu@nger. Je weiter der Außenring aus der Mitte des Rotors gestellt wir4, um so größer i,st der Hub. Die Bauart hat auch dien vorher schon besagten Nachbeil der Verlagerung des höchsten Druckes in die Mitte des Arbeitszylinders. Für große Förderleistung ist diese Bauart nicht zu verwenden-, da bei größeren Arbeitszylindern der Umfang des Rotors Abmessungen annehmen würde, welche in der Praxis nicht zu vertreten sind. Ein. weiterer Nachteil dieser Bauart ist dadurch verursacht, daß die Druckmittel durch eine durch: bohrte Antriebswelle zu- und abgeführt werden müssen.
• DJe Erfindung beseitigt adle diese Mängel und gestattet durch die Eigenart des Reglers einen absolut stufenlos regelbaren Betrieb bis zu: beliebig hohem Druck.
• Die stufenlos regulierbare Pumpe gemäß der Erfindung besteht aus folgenden Bauelementen: Angetriebener Kurbelzapfen i, Pleuellkorb 2 mit einem festen Pleuelarm 2a, bewegliche Pleuel 3, Hebel 4, der durch Bolzen '5 mit den Pleueln beweglich verbunden ist. Am entgegengesetzten: Ende sind die Hebel 4 über die Bozen 6 mit dem Verstellring 7 verbunden. Die Kolben 8 J:aufen in den Zylindern g. Die Zylinder sind auf dem Gehäuse no nach der Art eines Sternmotors angebracht. In der Zeichnung sind: vier Zylinder vorgesehen, es können aber je nach. Bedarf eine beliebige Anzahl Zylinder angeordnet werden. Je nah Fördermenge wählt man zwischen drei und zwölf Zylindern in einem Stern:. Bei übergroßen Leistungen ist es auch möglich, zwei. oder mehrere Sterne hintereinander anzuordnen. Der Einstellring 7 ist zur Regulierung mit einem Arm 7a versehen.
• Die Arbeitsweise der Pumpe ist wie folgt: Durch Antreiben des Kurbelzapfens i wird, der Pleuelkorb 2 in exzentrische Bewegung versetzt. Diese Bewegung wird mittels Plewel 3 und Plieuelkorb 2a über die Gelenkbolzen 5 auf die Hebelarme 4 übertragen. Da die Hebel 4m Punkt 6 gelagert sind. haben sie in der Gegend von Punkt 5 ihren, größten Auf- und. Abwärtsweg. Bei Punkt 6 dagegen ist die Auf- und Abwärtsbewegung gleich Null. Die Kolben 8 stehen über Rallen oder Gleitschuhe 8a mit den. Hebeln 4 in Verbindung .und übernehmen von diesen .die Auf-,und Abwärtsbewegung. Durch Verstellen des Verstellringes 7 wird der Druckpunkt der Kolben verlagert. Wird der Ring so weit vorgestellt, daß die Kolben, bzw. diie Rollen oder Gleitschuhe 8a auf gleicher Höhe mit dien Bolzen 5 sind, .so hat die Pumpe ihren größten Hub und ihre größte Förderleistung. Wird der Stellring zurückgestellt in Richtung auf die Bolzen 6, so nimmt der Hub ab. Durch die Hebelwirkung der Hebel .4 steigt aber der Druck in genau gleichem Verhältnis, wie die Fördermenge abnimmt. Wird der Stellring so weit zurückgestellt, daß die Kolben mit den Bolzen 6 in einer Linie stehen, so findet keine Kolbenbewegung mehr ,statt. Die Pumpe hat hier ihren Nullpunkt bzw. ihre Leerlaufstellung. Durch diese Bauart wird: bei Verwendung der Pumpe in Verbindung mit Öl otoren als Übertragungsaggregat für den Betrieb von Fahrzeugen aller Art eine mechanische Kupplung überflüssig. Eine weitere wesentliche Eigenschaft dieser Neukonstruktion ist es, @daß selbst bei kleinstem Hub die Kolben immer wieder ihren oberen Totpunkt erreichen. Hierdurch wird bezweckt, daß die Zylinder jeweils fast vollkommen. ausgedrückt werden und kein schädlicher Pufferraum Zur automatischen Regelung dient die Einrichtung I I, i ja, 1z, 13, 14, 15. Der Steuerzylinder i i wird an; .die Druckseite der Ölpumpe angeschlossen. Ist die Pumpe.in Betrieb, drückt der steigende Öldruck auf den ,Steuerkolben iia. Der Druck überträgt sich durch, die Stange 12 auf die im Gehäuse 13 befindliche Regulierfeder 14. Die Spannung der Feder 14 wird durch die Spindel mit Handrad 15 auf eine gewünschte Spannung eingestellt. Die Spannung der Felder 14 ist für die Druckeinstellung der Pumpe maßgebend. Übersteigt der auf den Kolben, iia wirkende Druck die Federspannung der Feder 14, so wird der Regulierring 7 über seinen Hebel 7a durch das. Gestänge zurückgedrückt. Hierdurch wird der Hub der Kolben & verringert, und der Druck steigt weiter an. Ist der gewünschte Enddruck erreicht, muß der Steuerkolben i ia durch die Stange 12 und den Hebeln den Verstellring so weilt gedreht haben, däß die Kolben 8 über den Bolzen 6 liegen. In dieser Stellung stehen die Kolben praktisch stlill, so daß die Pumpe leer läuft. Bei fallendem Druck überwindet :die Spannung der Feder 14 den Druck des Steuerkolbens iia und veranlaßt somit eine Rückwärtsbewegung des Versbellninges 7, wodurch die Pumpenkolben wieder in Tätigkeit treten.
• Die Einrichtung 16, 17, 18 .dient zur Feststellung des Leerlaufes. Wird der Hebel 18 @so weint herübergelegt, daß steine Sperrklinke in die Nut ig eingreift, so wird über den Hebel 17 und das Gestänge 16 der Verstdllring 7 auf seiner Nullstellung bzw. Leerlaufstellung festgehalten.
• Sold auf die vollautomatische Regelung verzichtet werden, so kann die Einrichtung i i, i ja. 12, 13, 14, 15 fortfallen, oder dieselbe wäre so einzurichten, daß sie wahlweise abgeschaltet werden kann. In diesem Falle überniimmt die Einrichtung 16, 17, 18 ig die Steuerung, wobei das Steuersegment anstatt mit der Feabstel:lnut. ig mit einer feinen Verzahnung zur jeweiligen Feststellung des Hebels 18 versehen werden müßte. Die Handverstellung kommt in d er Hauptsache ,bei Verwendung der Pumpe mit einem Ölmotor als stufenloses Getriebe zum Antrieb von Werkzeugmaschinen in Frage.
• Die Hauptanwendungsgebiete der besagten Erfindung sind, folgende: Hydraulische Druckmittelpumpe für hydraulische Pressen. Im Zusammenbau mit Ölmotoren als sbufernlose Drehzahl- und Drehmomenbenwandler. In Verbindung mit ein oder mehreren Olmotoren zur Kraftübertragung bei Fahrzeugen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Stufenlos regulierbare Pumpe für hydraulische Druckmittel zum Betrieb ;hydraulischer Pressen und in Verbindung mit Ölmotoren als Drehzahl- und Drehmomernbenwandler, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben der sternförmig angeordneten Pumpen nicht direkt über Pleuel vom Kurbelzapfen aus, sondern, über zwischen Pleuel und Kolben arigeordmete Hebel betätigt werden. a. Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Kolben ein Hebel. vorgesehen ist,. welcher an einem Ende die Bewegung der Pleuel aufnimmt und auf der entgegengesetzten Seite drehbar in einem gemeinschaftilichen Riing gelagert eist. 3. Pumpe nach Anspruch. i und z, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelhaltering um die Mitte -des Gehäuses gedreht werden kann, wodurch, der Druckpunkt der Kolben und somit die Kolbenwege verändert werden, und zwar so, daB bei abnehmendem Kolbenweg durch die Verlängerung des Hebel-arnnes d@le Kraft in gleichem Verhältnis zunimmt. q.. Pumpe nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet' da.B der Verstellring durch einen Regler betätigt wird, wodurch eine vollautomatische Regelung erzielt wird.