Flüssigkeitspumpe, insbesondere für den Antrieb von Pressen bzw. Biegemaschinen
Die Erfindung. betrifft eine Flüssigkeitspumpe, bei welcher mehrere mit in bezug
auf die Pumpenachse radial bewegten Kolben versehene Zylinder in einem feststehenden
Gehäuse etwa sternartig um einen Exzenter angeordnet sind, welcher von einem zur
Veränderpng des Hubes der Kolben dienenden, im Drehsinn verstellbaren Exzenterring
umschlossen ist, gegen dessen Umfang - gegebenenfalls mittelbar - die Kolben abgestützt
sind. Die bekannten Bauarten der vorgenannten Gattung sind für die Verwendung bei
Arbeitsmaschinen, insbesorrdere Pressen oder Biegemaschinen, -unzuläng-lich,
weil eine Anpassung der Pumpenleistung an die während des Betriebes fast ununterbrochen
wechselnden Anforderungen nicht möglich ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß
bei den bekannten Bauarten eine Veränderung der Pumpenleistung nur für eine Dauereinstellung
in Frage kommt.Liquid pump, in particular for driving presses or bending machines. The invention. relates to a liquid pump in which a plurality of cylinders, provided with pistons moved radially with respect to the pump axis, are arranged in a stationary housing in an approximately star-like manner around an eccentric, which is surrounded by an eccentric ring, which is used to change the stroke of the pistons and is adjustable in the direction of rotation, against the eccentric Scope - if necessary indirectly - the pistons are supported. The known types of the aforementioned type are inadequate for use in working machines, especially presses or bending machines , because it is not possible to adapt the pump output to the requirements that change almost continuously during operation. This is due to the fact that in the known designs a change in the pump output is only possible for a permanent setting.
Pumpen der vorgenannten Grundbauart werden nunmehr erfindungsgemäß
besonders für Arbeitsmaschinen, bei denen im Laufe des Betriebes starke Schwankungen
an Fördermenge und Druck gestellt werden, dadurch geeignet gemacht, daß Exzenter
und Exzenterring durch mindestens eine Spiralfeder, welche in. einer zwischen Exzenter
und Exzenterring vorgesehenen Ringkammer gelagert ist, um einen begrenzten Verstellbereich
zueinander relativ drehbar miteinander gekuppelt sind, derart, daß der Hub der Kolben
zwischen Null und dem maximal vorgesehenen Hub selbsttätig in Abhängigkeit von dem
in den Zylinderdruckräumen (bzw. an der Arbeitsmaschine) auftretenden Widerstand
veränderbar
ist. Die Federn sind in einer raumsparenden und gewissermaßen geschützten Weise,
und zwar zentral zwischen den feststehenden Zylindern, in Ringausnehmungen zwischen
Exzenter und Exzenterring untergebracht. Die Ringkammern können stirnseitig des
Exzenters liegen und nach dieser Außenseite hin offen sein.Pumps of the aforementioned basic type are now according to the invention
especially for work machines with strong fluctuations in the course of operation
to the delivery rate and pressure are made suitable that eccentric
and eccentric ring by at least one spiral spring, which in. one between eccentric
and eccentric ring chamber provided is mounted to a limited adjustment range
are coupled to one another rotatably relative to one another, such that the stroke of the piston
between zero and the maximum intended stroke automatically depending on the
Resistance occurring in the cylinder pressure chambers (or on the machine)
changeable
is. The springs are in a space-saving and somewhat protected way,
namely centrally between the fixed cylinders, in annular recesses between
Eccentric and eccentric ring housed. The ring chambers can face the
Eccentric lie and be open to this outside.
Durch die besondere Ausbildung des exzenterartigen Hubelementes wird
bei einem an einer Arbeitsmaschine auftretenden Widerstand und der sich hieraus
herleitenden Stauung des Mediums von den Kolben der Exzenterring gegen die Wirkung
der Rückstellkraft zurückgehalten, wodurch der Kolbenhub und damit die Förderleistung
selbsttätig verringert wird. Bei genügend großem Verstellbereich kann der Kolbenhub
bis auf den Wert Null zurückgehen. Mit der Verstellung des. Exzenterringes und der
damit verbundenen Verringerung der Exzentrizität tritt bei der Verkürzung des Kolbenhubes
innerhalb gewisser Grenzen eine Drucksteigerung ein. Bei abfallendem Widerstand
an der Arbeitsmaschine erfolgt selbsttätig eine Rückstellung des Exzenterringes
und damit eine Vergrößerung des Kolbenhubes und eine Steigerung der Förderleistung.
Bei dieser selbsttätigen Regelung der Förderleistung kann auf die bislang notwendigen
Überdruckventile in den zur Arbeitsmaschine bzw. dem zwischengeschalteten Steuerglied
führenden Leitungen verzichtet werden. Für die Regelung der Druckstufen sind diese
Ventile nicht erforderlich. Ferner besitzt die Pumpe nach der Erfindung den Vorteil,
daß in vielen Fällen auf die Verwendung mehrerer Zylindergruppen verschiedener Leistungen
mit den nachgeschalteten Sammelräumen und Einzelleitungen und einem diese Leitungen
nach Bedarf anschließenden Steuerglied verzichtet werden kann. Nur in solchen Fällen,
in denen sehr große Druckunterschiede (Nieder- und Hochdruck) erforderlich sind,
wird man die bekannte Zylinderanordnung beibehalten, bei welcher Hochdruckzylinder
und Niederdruckzylinder in der gleichen Ebene in wechselnder Folge sternartig um
das exzenterartige Hubelement angeordnet sind. Hierbei wird aber gleichfalls der
Vorteil erzielt, daß durch die Betriebsweise des Hubelementes jede der Grundstufen
bezüglich der Förderleistung und des Druckes sich in weiten Grenzen selbsttätig
den Erfordernissen entsprechend einstellen kann, ohne daß in den zur Arbeitsmaschine
führenden Leitungen Überdruckventile oder besondere Steuerglieder. erforderlich
sind.Due to the special design of the eccentric lifting element
in the case of a resistance occurring on a work machine and the result of this
deriving congestion of the medium from the piston of the eccentric ring against the effect
the restoring force held back, whereby the piston stroke and thus the delivery rate
is automatically reduced. With a sufficiently large adjustment range, the piston stroke
go back to the value zero. With the adjustment of the. Eccentric ring and the
The associated reduction in eccentricity occurs when the piston stroke is shortened
a pressure increase within certain limits. When the resistance drops
The eccentric ring is automatically reset on the machine
and thus an increase in the piston stroke and an increase in the delivery rate.
With this automatic regulation of the delivery rate, the previously necessary
Pressure relief valves in the working machine or the intermediate control element
leading lines can be dispensed with. These are used to regulate the pressure levels
Valves not required. Furthermore, the pump according to the invention has the advantage
that in many cases on the use of several cylinder groups of different services
with the downstream collecting rooms and individual lines and one of these lines
if necessary subsequent control element can be dispensed with. Only in such cases
in which very large pressure differences (low and high pressure) are required,
the known cylinder arrangement will be retained, in which high pressure cylinder
and low-pressure cylinders in the same plane in alternating order in a star-like manner
the eccentric lifting element are arranged. But here is also the
Advantage achieved that each of the basic stages through the operation of the lifting element
with regard to the delivery rate and the pressure, are automatically within wide limits
can adjust to the requirements without having to go to the machine
leading lines pressure relief valves or special control elements. necessary
are.
Das Problem, die Fördermenge einer Pumpe durch die Verstellung eines
Exzenters gegen die Wirkung einer Feder zu variieren, ist an sich bekannt. Eine
brauchbare Lösung hat man bislang aber nur bei solchen Pumpenaggregaten vorgeschlagen,
bei denen die Zylinder einschließlich Kolben in einem um einen Exzenter rotierenden
Block untergebracht sind, wobei dieser rotierende Block von .einem Gehäuse umschlossen
ist, das gegen die Wirkung von Stabfederelementen um einen außerhalb liegenden Gelenkpunkt,
und zwar einer parallel zum Exzenter gerichteten Achse schwenkbar ist. Dieses verstellbare
Gehäuse mußte dann wiederum von einem feststehenden Gehäuse umschlossen werden,
welches die Gegenlagerflächen für die Federn und den Abschluß der gesamten Pumpe
bildet. Ein derartiges Puinpenaggregat ist im Gegensatz zu der Gattung der Pumpen
nach der Erfindung sehr kompliziert. Ein Nachteil liegt vor allen Dingen darin,
daß der gesamte Pumpenblock rotiert und daß die mit den Federelementen. zusammenarbeitenden
verstellbaren Gehäuseteile einerseits groß gehalten und andererseits von zusätzlichen,
für die Lagerung dienenden Gehäuseteilen umschlossen werden müssen. Bei der Erfindung
sind im Gegensatz hierzu die zur Regelung dienenden relativ verschiebbaren Exzenterteile
mit den die selbsttätige Regelung ermöglichenden Spiralfedern auf verhältnismäßig
kleinem Raum untergebracht und ständig rotierend zwischen den im feststehenden Gehäuse
untergebrachten Zylindern eingeschlossen.The problem, the flow rate of a pump by adjusting a
To vary the eccentric against the action of a spring is known per se. One
So far, however, a useful solution has only been proposed for such pump units
in which the cylinder including piston in a rotating around an eccentric
Block are housed, this rotating block enclosed by .einem housing
is that against the action of rod spring elements around an external pivot point,
namely an axis directed parallel to the eccentric is pivotable. This adjustable
The housing then had to be enclosed by a fixed housing,
which the counter bearing surfaces for the springs and the closure of the entire pump
forms. Such a pump unit is in contrast to the type of pumps
very complicated according to the invention. The main disadvantage is that
that the entire pump block rotates and that the one with the spring elements. working together
adjustable housing parts on the one hand kept large and on the other hand of additional,
housing parts serving for storage must be enclosed. In the invention
in contrast to this are the relatively displaceable eccentric parts used for regulation
with the coil springs that enable the automatic regulation to be proportionate
housed in a small space and constantly rotating between the fixed housing
housed cylinders included.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.An exemplary embodiment of the invention is illustrated in the drawing.
Fig. t zeigt eine Stirnansicht der Pumpe auf den Zylinderstern mit
Antrieb, teilweise im Schnitt; Fig. 2 und 3 zeigen das Hubelement in Seitenansicht
in verschiedenen Arbeitsstellungen in Verbindung mit einem Zylinder; Fig. 4 zeigt
das Hubelement im Längsschnitt, teilweise in Ansicht.Fig. T shows an end view of the pump on the cylinder star with
Drive, partly in section; 2 and 3 show the lifting element in side view
in different working positions in connection with a cylinder; Fig. 4 shows
the lifting element in longitudinal section, partially in view.
Bei dem in den Fig. z und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer
Pumpe sind in dem feststehenden Gehäuse z Zylinder :2 einer Niederdruckstufe und
Zylinder 3 einer Hochdruckstufe in wechselnder Folge sternartig um ein exzenterartiges
Hubelement angeordnet. Dieses Hubelement ist aus dem auf der Antriebswelle befestigten
Exzenter 4 gebildet, welches von einem Exzenterring 5 umschlossen ist. Der Exzenterring
5 ist auf dem Exzenter 4 gegen die Wirkung einer Feder 6 (vgl. Fig. 2 bis 4) drehbar.
Die Kolben 7 sind als Hohlkolben ausgebildet und ohne besondere Dichtungs-und Führungsmittel
in den Zylindern geführt. Für die Abdichtung genügen einfache Dichtriefen. Die inneren
Enden der Kolben beider Zylindergruppen sind unter Zwischenschaltung von Gleitschuhen
8 auf dem Exzenterring oder einer dieser umgebenden Büchse geführt. Diese Büchse
kann auf dem Exzenterring frei drehbar gelagert sein. Die Gleitschuhe 8 sind mit
den Kolben gelenkig verbunden.In the embodiment shown in FIGS. Z and 2
Pump are in the fixed housing z cylinders: 2 of a low pressure stage and
Cylinder 3 of a high pressure stage in alternating sequence star-like around an eccentric one
Lifting element arranged. This lifting element is from the one attached to the drive shaft
Eccentric 4 is formed, which is enclosed by an eccentric ring 5. The eccentric ring
5 is rotatable on the eccentric 4 against the action of a spring 6 (see. Fig. 2 to 4).
The pistons 7 are designed as hollow pistons and without special sealing and guiding means
guided in the cylinders. Simple grooves are sufficient for sealing. The inner ones
The ends of the pistons of both cylinder groups are interposed by sliding shoes
8 out on the eccentric ring or one of these surrounding bushes. This can
can be freely rotatable on the eccentric ring. The sliding shoes 8 are with
hinged to the piston.
Wie die Fig. 2 bis 4 zeigen, besitzt der auf der Welle 16 fest ' angeordnete
Exzenter 4 an beiden Stirnsei-ten Ringnuten 17. 'In. jeder dieser Ringnuten ist
eine Spiralfeder 6 entsprechender Länge gelagert, welche mit ihrem einen Ende am
Exzenter 4 und mit ihrem anderen Ende am Exzenterring 5 befestigt ist. Die Feder
ist derart angeordnet, daß bei einem von dem Kolben 7 über den Gleitschuh 8 ausgeübten
größeren Widerstand der Exzenterring 5 gegen die Wirkung der Feder 6 zurückgehalten
wird, wodurch sich der Exzenterhub und andererseits auch der Kolbenhub verstellt.
Die Federspannung wird so gewählt, daß eine Verstellung
des Exzenterringes
erst bei Überschreitung eines vorbestimmten Mindestdruckes eintritt. An Stelle der
beiden Federn kann auch eine in der Mittelebene des Exzenters .angeordnete Feder
verwendet werden. @Daß Maß der Relativverschiebung zwischen Exzenter q. und Exzenterring
5 ist durch Anschläge begrenzt, z. B. durch eine in dem Exzenter q. eingesetzte
Schraube 18, die sich in einem Schlitz i9 des Exzenterringes führt.As shown in FIGS. 2 to 4, has the fixed on the shaft 16 '
Eccentric 4 on both face sides annular grooves 17. 'In. each of these ring grooves is
a coil spring 6 of corresponding length is stored, which with one end on the
Eccentric 4 and is attached at its other end to the eccentric ring 5. The feather
is arranged in such a way that when one of the piston 7 is exerted over the slide shoe 8
greater resistance of the eccentric ring 5 against the action of the spring 6 retained
is, whereby the eccentric stroke and on the other hand also the piston stroke is adjusted.
The spring tension is chosen so that an adjustment
of the eccentric ring
only occurs when a predetermined minimum pressure is exceeded. Instead of
Both springs can also have a spring arranged in the center plane of the eccentric
be used. @ That the amount of relative displacement between the eccentric q. and eccentric ring
5 is limited by stops, e.g. B. by one in the eccentric q. used
Screw 18, which leads in a slot i9 of the eccentric ring.