DE2013253A1

DE2013253A1 - Kolbenpumpe

Info

Publication number: DE2013253A1
Application number: DE19702013253
Authority: DE
Inventors: der Anmelder. FO 4b Ist
Original assignee: Summerlin, Frederick Arthur, Harpenden, Hertfordshire (Großbritannien)
Priority date: 1969-03-21
Filing date: 1970-03-19
Publication date: 1970-10-01
Also published as: FR2039797A5; AU1288270A

Description

Patentanwalt· Dipl. Ing. CWallach H. MRI «70

Dipl. Ing. G. Koch
Dr. T. Halbach
8 München 2
Kiufingbrstr. 8,Tel.24027Ö 12 529 - Wg/Hl

Frederick Arthur Summerlin, Harpenden,Hertf ./England Kolbenpumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenpumpe, wobei ein Ziel der Erfindung darin besteht, eine Pumpe vorzusehen, die in einem hydraulieohen Übertragungssystem derjenigen Bauart verwendet werden kann, das Gegenstand des Patentee , .· (Deutsche Patentanmeldung P 15 OO 497.4) ist. Es wurde festgestellt, daß es bei diesem übertragungssystem wichtig ist, daß die Pumpe niedrige Verluste und einen hohen Wirkungsgrad hat, weil dann, wenn die Pumpe kein Strömungsmittel an die Last liefert, die Pumpe mit Maximaldruck arbeitet und zwischen den Zylindern wesentliche Strömungsmittel PS umlaufen.

Gemäß der Erfindung weist eine Kolbenpumpe eines oder mehrere der folgenden Merkmale auf.

Der Kolben (oder Zylinder) kann exzentriach auf der Hauptwelle angeordnet sein, so daß er wirksam eine einstückige Auebildung mit der Verbindungsstange bildet, wodurch eine Drehverbindung vermieden wird. -

Ein schwenkbar angeordneter Zylinder (oder Kolben) könnte alt einem Taumelscheibenantrieb zum Kolben (oder Zylinder) benutzt werden.

Der Zylinder (odtr Kolben) kann in einer Kugelverbindung gehaltert werden, welche ein Kippen beim Antrieb der Pumpe zuläßt, so daß wesentliche seitliche Belastungen zwischen dem Kolben und dem Zylinder vermieden werden.können.

Der Zylinder (oder Kolben) kann in einer Bohrung angeordnet werden, deren Querschnitteflache gleich der Querschnittsfläohe des Zylinder ist, so daß der Zylinder während des Betriebs keine hydraulischen Axialkräfte aufnimmt.

Eines oder mehrere dieser Merkmale bewirken ein wesentliches Absinken der Pumpenverluste, so daß diese mit höherem WIrkuigsgrafi arbeitet und dennoch einfacher im Aufbau iat. ■üv/ckmäßigerweise werden sämtliche Belastungen von sich drehenden Oberflächen aufgenommen und sämtliche Lager sind Kugellager oder hydro3tatiache Lager.

Die Erfindung kann,auf verschiedene Weiee in der Praxis angewandt werden. Ik folgenden wird ein Aueführungebeispiel anhand der Zeichnung beschrieben; in der Zeichnung zeigt ι

Fig. 1 einen sohematischen Querschnitt eines Zylinders

einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Dreizylinderpumpe;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht der Pumpe aus Richtung des Pfeiles II in Fig. 1j

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Fig. 3 eitie Draufaiobt auf ein Tentilglied der Pumpe«

St? Kolben 3 1st durch eine hydrostatische -Pleuelstangen·» lagerung 4 auf eines exzentrischen Arm der Hauptkurbelwelle 1 btfestigtf so daß der Kolben 3 und die Yerbindungsstange im wesentlichen ein einstückiges Glied 3 bilden, wobei das Pleuelstangenlager voa Kolben getragen wird. Das Hauptlager 1 ist in Kugellagern 2 gelagert.

Der Zylinder 5 ist am äußeren Ende mit einem Inneskugel-Ver-■bindungsglied 6 ausgebildet, wobei das äußere lad© universell in einem Kugelgehäuse 5 einer oberen Bohrung 7 schwenkbar ist, so daß der Zylinder sich verkippen kann, wenn der Kolben hin-und hergeht, wodurch seitliche Belastungen zwischen dsm Kolben 3 und dem Zylinder 5 vermieden werden. Der Zylinder führt direkt in die Bohrung 7₈ flie den gleichen Durchmesser wi.T der Zylinder 5 hat, so daß im Betrieb an den Zylinder keine hydraulischen Axialkräfte angelegt werden.

Bohrung 7 i*id Kugelglied 6 sind durch einen Dichtungsring 8 aus einem Material mit geringer Reibung, wie beispielsweise Nylon, oder mit Molybdän-Blsulphid belastetem Acetal, abgedichtet, der Ring θ befindet sich In einem Festsitz im Körper des Pumpenkopfes 15>» Haltrlnge 9 und 10 halten den Ring 8 und das Kugelglied 6 fest; der Ring 9 muß jedoch in der V 4se wirken, daß er nicht verhindert, da© Öldruck auf die ( >erseite der Kugelverbindung wirkt, was eine hydraulische A. ialkraft auf den Zylinder hervorrufen würde.

Die Schmierung des hydrostatischen zylindrischen Achslagers erfolgt durch eine kleine Bohrung 11 am Inneren Ende des

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Kolbens unter Verwendung dee ArbeitEB^rcmungarsittela. Dieses Lager hat ein kleines axiales Spiel, so daß sich der Kolben stete axial mit dem Zylinder ausrichten kann und sämtliche anderen Fehlauerichtungen zwischen Bohrung 7 und der Achse der Kurbelwelle werden von der Kugelv.erbindung 6 aufgenommen.

Der Kopf 15 besitzt automatische Einlaß- und Auslaßventile 12 und 13» von denen jedes durch eine biegsame Scheibe 17 gebildet wird, die mit Hatten. 18 zusammenarbeiten, deren jede einen (nicht gezeigten) Ring von Öffnungen besitzt. Jede dieser Scheiben hat einen Ringteil 19» ua die Öffnungen abzudeoken» wobei dieser Teil mit einem zentralen Trcgteil durch gekrümmte eine Flexibilität bewirkende Speichen 21 verbunden let* Die Scheiben 17 sind mittig durch Bolzen 22 an den Platten 1Θ befestigt. Bin Ring mit öffnungen von 1/8 Zoll (.3, 175 mm) Durchmesser arbeitete bis hinauf zu DrUoken von ungefähr 600 englischen Pfund pro Quadratsoll (4i22 kg/mm ) befriedigend.

In dem übertragungssystem gon&ß Patent ·.« (Douteohe Patentanmeldung P 15 OO 497.4} und auoh in dem Patent ... (Deutsche Patentanmeldung P 19 57 105.2) mußte eine Verbindung vom Pumpenausgang zu einem Akkumulator oder einem Shunt strom· aufwärts gegenüber den Tentilen hergestellt werden,- eu diesem Zweck kann die Bohrung 7 direkt mit den Akkumulator oder den Shunt verbunden werden.

Im Patent ... (Deutsche. Patentanmeldung P 19 57 105.2) ist eine Dreiphasenanordnung gezeigt, die einen Dreiphasenshunt besitzt und für diesen Anwendungefall würden die drei gleichen In Fig. 2 gezeigten axial längs der Hauptwelle angeordneten und an oberen Totpunkt mit Wellenvrinkeln von 120° voneinander

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entfernt angeordneten Kolben- und Zylinderanordnungen ihre drei Bohrungen 7 in Verbindung mit den drei Armen des Dreiphasenshunt haben·

Ee kann, erforderlich sein, daß man das Kurbelwellengehäuse aus zusammenbaubaren Φβϋβη aufbaut, um den Zusammenbau der Pleuelstangenlager für die Kurbelwelle zu erleichtern.

Alternativ könnten die Kolben auch radial um die Hauptwelle herum angeordnet sein.

Es sei bemerkt, daß die Seitenkräfte zwischen Kolben und Zylinder hier im wesentlichen eliminiert sind, und daß sämtliche Lasten auf Drehoberfläohen angreifen, wobei ferner der Kolben kontinuierlich durch die Kurbelwelle angetrieben ist. Auf diese Weise werden die mechanischen Verluste vermindert und hohe Drehzahlen, beispielsweise bis zu 6000 Umdrehungen pro Minute, sind möglich.

■Patentansprüche s

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Claims

Patentansprüche ι

Kolbenpumpe, gekennzeichnet urch einen Zylinderraun, der durch, zwei susanmenpaseende Teile (5, 5) gebildet 1st, von denen der eine derart auf . einen Antrieb angeordnet let, daß eine relative hin- und

" hergehende Bewegung zwischen den Seilen »rseugt wird, während der andere Teil an einen Universalgelenk befestigt let.
2. Pumpe nach Anspruch 1» dadurch g β k β η η -

selohnet, daß das Universalgelenk eine Kugelverbindung (6) ist·
3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Zylinderraum «it einen Auslad«» kanal über die Kugel (6) la Verbindung steht.
4. Punp# nach Anspruch 3_t d*4ttrph g e k β η η

aeionnet, dal die QueysehnltteflUohe des Kanals gleich derjenigen des Zylinderrauas ist.
5· Punpe nach Anspruoh 3 oder 4» dadurch g e i-

kennse lohnet, daß ein Zylinderglied (·5) die Kugel trägt, dl« sich in einer Lagerung In Auslasskanal be-

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findet, wobei der hydraulische Druck ία 3ylInder keine
Axialkraft ewisohen Kugel und Kanal hervorruft.
6· Pumpe nach eines der vorhergehendem

daduroh g e k e η n £ e i ο h η e t , daß ein Einlaßventil oder ein Auelaßventil oder beide Ventile vorgesehe sind» wobei jedes in form einer biegsamen Platte auege-» bildet let» dl· in ungebogenea Zustand eine VentllBf fining abdeckt·
7« ' Puape ns oh einen der

g'eke.nneeioanet duroh einen
•rten Auslaß und eisen den ventllgesteuerten
brückenden Auslaß «ur Terblßdung alt einer
oder elnea AkkuBUlator.
8« ' ifebjrsylinderp-ajKpki äadureh g e k β η ε β e i ο h.

net« daß jeder Zylinder getiäß einest oder mehreren der forhergehenden A&eprttoke ausgebildet ist.
9. Puppe naoh sit&s» ύ·ν Toroergehenden Ansprttebi,

durch gekiniii^iobEit # dal das ©tor jedes der Ölleder (5) essentriaeti fi^f einer Antriebswelle der Punp« angeordnet ist·

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