DEP0053393DA - Einrichtung zur selbsttätigen Begrenzung des Druckes einer Druckstufe bei mehrstufigen Druckpumpen - Google Patents

Description

PATE N TA N WA LT
DipL-Sng. EIDENES«
STUTTGART-N, Kdragatr« I4t

29.8.1949/S .Vilheln Büßmann K₀G-., Manchen

Patentanmeldung
JU2511

Gebrauchemusterhilf s anrae Idüiag
2

Einrichtung z\ir selbsttätigen Begrenzung des rruckea einer Wiedardruckstufe bei mehrstufigen

Druckpumpen

Erfindung oezieht sich auf eine Einrichtung, die den ⁿruck in einer Druckstufe einer mehrstufigen Pruckpumpe selbsttätig zn begrenzen vermag.

Ea ist bei mehrstufigen Druckpumpen bekannt, die förderung einseiner fruokstufen in Abhängigkeit vora Förderdruck aufzuheben« sei es um den leistungsverbräuch nicht über ein gewisses Waß anwachsen, ar. lassen, sei es um die G-eaamtffördermenge su verändern«

Es ist auch bekannt, hierzu den Truck der auszuschaltenden Stufe selbst heiansuaiehsn, indem man dort ein federbelastetes Ventil anordnet,5 das sich bei einem bestimmten trudt cffnet und Lie·rdurch den Föräerdrucl? der entsprechenfien Stufe begrenst. Die T¹T Toers fcuf e hat dann all^^öinga dauernd gegen d en Ausschalt druck ii/ fördern und isc nicht entlastet, Piese Sörderung; verlangt aber einen namhaftan Energieaufwand, ier durch Drosselung wieder ver» uiohtet werden muR_? was sndem eine unerwnngchte Temperatursteigerung D3ding"c<

Man hat bei mehrstufigen Pumpen auch schon vorgeschlagen, den Druck einer Eiederdrucks'cufe durcn den Pnr^erdruck der nächsthöheren Druckstufe abzuschalten. Hierzu benötigt msn einen

anstieg in der höheren Druckstufe, rieser Pruckanstieo· erfolgt aber umso langsamer, je kleiner die Hochdruckf^Mrdermenge im Verhältnis zur Niederdruckfc'rdermenge ist«, Bei verhältnismäßig kiel» rte ϊ¹ Hoc'^dr^ckf örde.vme«£?e besteht deshalb die Gefahr, daß der Scnsitvorgang sich über eine beträchtliche Zeitspanne hinauszögert ■> Während dessen kann der Pruck in der Niederdruckstufe = infoige der relativ großen Fördermenge - auf ein Menrfaches des normalen Hiederäruck-Förderdruckes anwachsen und Überlastungen bzw, Brüche der Antriebsorgane hervorrufen,

Die Erfindung bezweckt, cie Nachteile der bekannten Ausführungen mix einfachen Mitteln zn vermeiden, und erreicht dies im wesentlichen durch ein gleichzeitig dem Truck einer niederen und einer höheren Förderstufe ausgesetztes Steuerorgan, welches unter dem gemeinsamen Druck beider Stufen eine Auslaßöffnung in jener Stufe, deren Druck zu begrenzen ist, freigibt. Dabei ist die Anwendung der Erfindung nicht auf zwei unmittelbar benachbarte τγ-uekstufen mehrstufiger Anordnungen beschränkt. Die Pruckstufen kennen vielmehr beliebig weit auseinander liegen« Es können auch mehrere derartige Anordnungen an derselDen zwei= oder mehrstufigen Pumpe angewendet werden. Pas Steuerorgan stattet man sweckmäPig mit zwei von den beidexi Pruckstafen gleichseitig beaufschlagten getrennten .Angriffsflächen aus, wobei die ."Jirkungsricniung der- drücke einer in der Schlieirichtung wirksamen Federbelaslung entgegengesetzt ist« Die Federbelastung gestattet es, gegebenenfalls mit einem einstellbaren Anschlags die Einrichtung auf den jeweils erforder= liehen Ansaugdruck der höheren Pruckstufe einzuregulieren,,

Die Erfindung wird im folgenden unber Hinweis auf ein in der Zeichnung schematisch dargestelltes Ausfiihrungsbeispiel beschrieb

\e: , wobei sich weitere kennzeichnende Merkmale ergeben werden.

3ei dem Ausführungsbeispiel ist 6 der Arbeitszylinder einer Maschine und 7 deren Arbeitskolben, dessen Arbeitsbewegung f"r einen vorzugsweise beträchtlichen Hubabschnitt einen relativ niedrigen und daran anschließend einen hohen Flüssigkeitsdruck erfor*= dert. 5 ist ein Steuerapparat, der in an sich bekannter 7eise die aus einer Leitung 24 kommende Pruckflüssigkeit wahlweise über die Leitungen 27,28 auf die eine oder andere Kolbenseite leiten kann_o fird die Flüssigkeit über die Leitung 27 nach links geleitet, so kann in bekannter Veise die in der rechten Hälfte des Zylinders 6 eingesperrte Pl"ssigkeit über den Steuerapparat 5 und die Leitung 22 in einen Flüssigkeitsbehälter 32 abströmen* Purch die gleiche Leitung 22 strömt auch die Truckflüssigkeit aus der linken Zylinderhälfbe ao, wenn der Steuerarparat 5 die Truckflüssigkeit über die Leitung 28 in die rechte Zylinderh^lfte leitet.

1 ist eine Niederdruckpumpe, die durch eine ^augleitung 19 Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter 32 ansaugt und sie nber Leitungsteile 50,31 und ein Rückschlagventil 3 in die Leitung 24 au fördern vermag.

? ist eine Hochdruckpumpe mit wesentlich kleinere ti Mörder-= volumen als die Niederdruckpumpe 1« Sie erhalt ihre sigkeit über die Leitung 30. Ihre druckleitung 29 mündet bar in die Leitung 24·. Ter Höchstwert des Truckes in der Hochdruckleitung 24 (z.B. 300 at.) Vzann durcn ein "Überströmventil 25 in

bekannter .Veise eingestellt werdarij über das die überschüssigen FlUssigkeitsmengen durch die Leitung 20 in den Behälter 32 ab= fließen können»

An die Niederöruckleitung 30 ist eine Leitung 23 angeschlossen,

die in eine Kammer 11 eines Scnisbergehäusea 9 mündet. Im Sciiieborr;ehc.üse 9 ist als Steuer- und Auslaßorgan ein Schieberkörper 8

länjsverschiebbar geführt, dessen unterer, in die Kammer 11 sich erstreckender Zapfen 18 in der gezeichneten Stellung eine Auslaß= öffnung äer Kammer 11 absperrt, die in die darunter angedeutete Leitung 21 mündet. In der Niederdruckkammer 11 hat der Schieberkörper 8 eine Ringachulter 17, an der der Niederdruck in der Pfeilriciitung 53 angreift.

Der Schieberkörper 8 hat an seinem auf der Zeichnung oben liegenden Ende einen Bund 13, an dem das eine ^nde einer ^eder 12 angreift s die sich mit ihrem anderen Ende auf einen einstellbaren Anschlag \^r- abstützt, 14 ist ein Anschlag, der den Hub des Schieberkörpers 8 in der Pfeilrichtung 33 begrenzt» Der Anschlag 14 wird zweckmäßig in nicht dargestellter Weise ebenfalls einstell=· bar ausgeführt.

Eine Abzweigung 2fi der Leitung 29 führt in eine ringförmige Hochdruckkammer 10 des Schiebergahäuses 9? in dem sich ebenfalls eine Ringschulter 16 des beweglichen ochieberkörpers 8 befindet.

Eie Einrichtung wirkt wie folgt;

Solange der Arbeitskolben 7 seiner Hubbewegung keinen hohen Widerstand entgegensetzt (Leerhubabschnitt), fördert die Nieder= druckpumpe 1 über das Rückschlagventil 3 eine gro°e und die Hochdruckpumpe 2 unmittelbar eine verhältnismäßig kleine Flüssigkeitsmenge in die Leitung 24» Es addieren sich dabei die bei=- den Flüssigkeitsmeagen und verschieben den Arbeitskolben 7 gemeinsam; und zwar je nach Einstellung des Handsteuerauparates 5 in der einen oder anderen Hubrichtung.

Rächst während des Hubes der Bewegungswiderstand des Arbeitskolbena 7/ so steigt der Truck in sämtlichen rruckleitungen 30_?

31s23}23,24_s26,27_?28 an» rieser erhöhte Truck ist auch an den Ringschultern 17_S16 wirksam und kann je nach seiner ^r'i^e den Schieberkörper 8 entgegen der Wirkung der feder 12 mehr oder weniger anheben, wodurch bewirkt wird, daß der Absatz 18 den Truckmittelaustritt in die Abflußleitung 21 zum Behälter entsprechend freigibt. Bei einem solchen Betriebszustand fördern die beiden Pumpen 1 und 2 mit gleichem - von der Spannung der "Feder 12 und dem Ausfluftquerschnitt bei 13 abhängigem - Truck Flüssigkeit in die Leitung 24, schieben hierdurch gemeinsam den Arbeitskolben 7 vorwärts und halten gemeinsam den Sohieberkörper 8 in seiner offenen Stellung_? während ebenfalls bei dem gleichen Truck (immer abgesehen von den Reibungsverlusten) die im Überschuß von der Hiederdruckpumpe 1 geförderte Flüssigkeitsmenge bei 18 abfließt»

Tieser Betriebssustand ändert sich, wenn der Bewegunsiswiderstanö äes Arbeitskolbens 7 so groß geworden ist, daß unter dem diesem üfiäerstand entsprechenden Flüssigkeitsdruck der Schieberknrper 8 sich soweit anhob, daß fiie gesamte Niederäruckmenge durch die Abfluß leitung 21 entweicht, ohne daß dieser Flüssigkeitsdruck eine "ffeiterbewegung des Arbeitskolbens 7 bewirken tonnte. Tie Nieäer™ äruckpumpe fordert d aller nicht mehr durch die Leitungen 31 und 24, sondern allein die Honhäruokatufe 2 in die Leitung 24c Dadurch schließt sich das 'HückscblagTent^l 3_P wodurqb eine weitere Truck*- steigerung in der Leitung 24 und eins Wlterbev^egung des Kolbens ■sa'ugegen einen erhöhten Be^egongGwidorst&nd uater dem Druck äor ückotufs ermöglicht wird.

Die .Druckste! gerüng in der Leitung 24 ■wirkt sieh aber auch -worauf ea hier beäbriäers. ankommt »sofort in der Kammer ;1O aus, indemder hohe Eruck:aiif^r die·Ringfläche 16 drückt und die Wirkung des Meder= drucke s;.' auf ■-' die Ringf Iac he. 17 sehr wirk sam unterstützt= ..Hierdurch wlrd deiV-SoMeberkörper :8-raäch reiter angehoben und der Abfluß= ■qaersGhriitfeb-ex _:18 so weit vergrößert', daß..'die bei 3 aufgehaltene Nieaerdruefcföräermenge aber die Leitung 21 abfließen kann₅- ohne eins dia Mexlerd.ruckpximpe 1. gefährdende Dmekspit2e in Öer■"Leit-ung 30_s31 au erzeugeno, Es ist sogar'-gemäß _:der Erfindung möglich, die Drucksunahme a.v£. äev' HoGiiäriickseite derart auf die .iRlngschulter wirk en¹ .-'au" lassen, daß der 'AbfluSquers'öhnitt bei .18; weiter- sunimmt., um eine-erhebliche Absenki.ing des Druckes in der Niederdruck stufe 30_:S 31 's23 ' zv -.-e-rreicheii„ -Dabei kann dieser Niederdruck bis auf den Wert herabgBs-etst werden,,-f.er' gerade als Fülld ruck· für die Hoohäruckpumpe ...ausr-eio'Jh/to risse:? notwendige Mindest druck läßt sich bei geeigneter: Bemeasung der ^:Jreü^T .12 unä Anordnung der Anschläge 15 -bSWo- ;V4 leicht ei ns te He¹Ui₁.

Gemäß der .Erfindung/wird demnach dacarolif daß. zwei verschieden©: Druckstu:L"en gerneinsam. während'"des' relativ kurssii Umschaltvpr.gang3 aiif dae der' Druoii der einen Stuf a "begrenzende'Um&chcil.tglied 8 in geeigneter Weise ■ einwirke«-, errsiobt, daß Lr-uokspitssn und die <3a<rn.it. ■vexb'iiiisneii ffefaiirsrs beim· TJL"jshal-te:a nicht YOTkommen,,. unci im weiteren Verlauf ä es Um 3 α hai τ ν c:i'ganges sine Pruckabsehkung ersielty die einen erheblichen Energie.gev.'inn beim Betrieb der mehrstufigen Pumpenanlage herbeiführt.

Claims (1)

1. A α s ρ r ü c. ti e

   1, Einr-iqhtung sur selbsttätigen' Begrenzung desiPxmciies einer DmVj^Bi)XiB 'bei mehrstufigen .Oruckpoigj^sn,, geXennzeic ein gleichzeitig/dem Dj-.uek ei#er?:.niec!eren- wd; einer Förderst vif® .ausgeästetes S teuer organ, welehea. router d em .ge-* meiasamen Druck "beider Stuf err eine „Auslaßoifryng. -in' jener Stufe¹, ■ äersii-Tru.Qk au begrenzen.ist. freigibt o.

   2, ElnriöfetiHig Kcseh. il:aspruch 1 _s, daciurah ge kennsei ο hixst „'.^;5aß -das Cie Aus la i3 öffnung einer Druskstuf e f reigebsnäe, fsderbelagtete St-emerorgan zwei getrennte«, νοϊΐ der. niederen laiac! aölaeren .Pru-afc= s-tufe.:.Visaufäciilagt-ί -'Aagriffsfläohea hat, deren- ^irlcungsriotxtuii öer voi^bsug3!».eisä eins teilbaren Feflerbelas-tun^ entg.egengeäetii"b ist _a

   3, EiBrislitmig ,na.qil Aaspru&h 1 maß' 2 ,· ^eltsnaseichnet öuroh eiaen einsi;elitären Ansghlsg, de« d-ö'ri.'Huö-'.äeif Steⁱueroi'g&.ii,s''in'.sei;ner OifüuxigsriGhtung-'liegreiüst uij.d da durch öen Ansatigörucic dar frühs-rs.ii ΙϊΊ-ιακstufe regelt.

   4» Ei.nrio.atusg aacll Aaspriioh 1 bis 3_S' dadurch gefcennaeiobnet;, ·3εΏ die Drückieitang ö.ä.r siisaaran Druckstufe tiamittelbar mit: eei Saugsoite' der höheres Eruclrsxufe' sovfie der Mieäersz^cfeangi-iffs fläche'GSB-Sveuerofgans u:aö Giittelbsf über ein Rückachiag^-feTAtil .mit äer-Druecs^lti» ö.er huhf'r'en Druckstufe: verbunäeii ist, ^Ma;-rend; eine. Absw.eig:aag de.r 22.1am .DruGfcverbräiich.er führenden Hoäh== ■druo'kloi't.img an di'e Hooiidrucfeangrif'f sfläciie des Au^ laß organs angeschlossen i-st*

   5* Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daP das Steuer- und Auäla^organ als Schieber ausgebildet ist, des-ε er. 3eiiietergehäu~e eise &λ die iiochoruckleitung angeschlossene» die Hociidruckangriffafläahe als Ringachulber enthaltende Hochdruckkammer und sine swöite oeenfaila ringförmig an die Truck= leitung der Niederdruckstufe angeschlossene JSiedordruekkaniiner aufweist^ die sov.onl öi^ als Singsohulter ausgebildete Nieder·= äruoVangriff-aflache als auch die (¥orc Schieber) gesteuerte Aus= laßb'ffuung der Wieöerdruokstuf e enthält =

   6. Verfanrcn äv.m SöSrisb eines hydraulischen Arbeitskolbens, bei des das Drucksit'csi \¥at-fand des Solbeiiimbes auf einen höheren Äi"böiΐβdruck umgese&alfst wird; nach Anepi-aati 1 bis 5_f daäuraü geksnnseichnet, daß eine niedere "Cruckstufs fiber sin Rüolcschlag-' ventil (5) und eine höhere Druckstufe unmittelbar Pruckflässig-* kein zum Arbeitsiiolben [I) fördern und beide rruckstufen gemeari¹=· saal em m die niedere Druckstufe eingebautes Überströmventil i±.8) steuern, welches bereits dann öffnen kann, wenn beide Brucitstufen mit relativ niedrigem Pru.ck parallel miteinander Druckflüssigkeit zum Arbeitskclben (7) föröera, unö später einen großen, den Druck der niedrigen Druckstufe vermindernden Üäserströmquerscimitt freigibt, sofern und soba'jd die alieinige Pruokmittelaufunr desr¹ Hoobdrucfcstufe sum Arbe-itskolben

   (3) geschlossen