DE1078809B

DE1078809B - Hydraulic piston pump driven by free-flying pistons

Info

Publication number: DE1078809B
Application number: DEK31996A
Authority: DE
Inventors: Georg Kuschnerus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-05-22
Filing date: 1957-05-22
Publication date: 1960-03-31

Description

Hydraulische Kolbenpumpe mit Antrieb durch Freiflugkolben Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kolbenpumpe mit mindestens zwei Kolben, bei der die Pumpenkolben mit den Freiflugkolben einer Brennkraftmaschine so verbunden sind, daß beim Arbeitstakt der Bremskraftmaschine gleichzeitig der Pumpenhub erfolgt.Hydraulic piston pump driven by free-flying pistons The invention relates to a hydraulic piston pump with at least two pistons, in which the pump piston are connected to the free-flight piston of an internal combustion engine so that the work cycle the brake engine takes place at the same time the pump stroke.

Die bekannten hydraulischen Pumpen, insbesondere Ölpumpen, werden durch eine besondere Antriebsmaschine angetrieben, wobei mindestens eine Drehbewegung für den Antrieb benutzt wird. Eine solche Anlage besteht aus zwei vollständigen Maschinen, die in der Anschaffung teuer sind.The known hydraulic pumps, in particular oil pumps, are driven by a special drive machine, with at least one rotary movement is used for the drive. Such a system consists of two complete ones Machines that are expensive to buy.

Es ist weiter bekannt, mehrere Freiflugkolbeninaschinen durch eine Phasenregelung in einer ganz bestimmten Phase zu halten, um eine Pumpenförderung mit dem jeweils besten Gleichförmigkeitsgrad zu erhalten. Auch sindSchrittmachermotoren bekannt, die mehrere Freikolbenmotoren in einer bestimmten Phasenverschiebung mit größter Gleichförmigkeit regeln.It is further known to have several free-flight piston machines by one To keep phase control in a very specific phase in order to obtain a pump delivery with the best degree of uniformity in each case. Also are pacemaker motors known to have several free piston engines in a certain phase shift regulate the greatest uniformity.

Nach der Erfindung soll eine einfache und billige, Drucköl erzeugende Ölpumpe geschaffen werden, die zum Antrieb von Ölmotoren dient. Es soll von Hand oder durch sonstige. Fremdbeeinflussung eine Phasenregelung von 0 bis 180° erfolgen und jede eingestellte Phasenstellung durch Selbstregelung stabil gehalten werden. Damit soll erreicht werden, daß bei gleicher Leistung ein veränderlicher Pumpendruck und damit auch ein veränderliches effektives Hubvolumen erzeugt werden kann. Bei der Phasenverschiebung 0° (voller Gleichlauf) wird die größte Pumpenfördermenge erzielt (damit kleinster Druck). Bei der Phasenverschiebung 180° (voller Gegenlauf) wird eine PumpenfördermengeNull erreicht. Da nun dieFördermenge mal dem erzeugten Druck ein konstanter Wert ist, d. h. gleiche Leistung, wird mit der Erfindung erreicht, daß Schienen- und Straßenfahrzeugantriebe ohneÜbersetzungsveränderungsgetriebe für den Fahrbetrieb geeignet sind.According to the invention, a simple and cheap, pressure oil producing Oil pump are created, which is used to drive oil engines. It should be done by hand or by others. External influence a phase control from 0 to 180 ° can be carried out and every set phase position can be kept stable by self-regulation. This is to achieve a variable pump pressure with the same power and thus a variable effective stroke volume can also be generated. at the phase shift of 0 ° (full synchronization) becomes the largest pump delivery rate achieved (thus the smallest pressure). With a phase shift of 180 ° (full counter rotation) a pump delivery rate of zero is reached. Since now the flow rate times the generated Pressure is a constant value, i.e. H. same performance, is achieved with the invention, that rail and road vehicle drives without transmission change gears for are suitable for driving.

Die Lösung derAufgabe nach der Erfindung erfolgt durch eine aus einem Stellorgan und einem Hebelgestänge bestehende handbetätigte Regeleinrichtung, bei der das Hebelgestänge an einem Ende mit zwei gegenläufigen Hebeln gelenkig verbunden ist, derart, daß diese abwechselnd ein Regelglied für die Kraftstoffregelung der Brennkraftmaschinenzylinder beeinflussen, und bei der das Hebelgestänge an seinem anderen Ende einen längsverschiebbaren, auf einer schwenkbaren Führung angeordneten Anlenkpunkt aufweist und die Führung an ihrem einen Ende gehäusefest gelagert ist und an ihrem anderen Ende eine aus einer Antriebsverbindung zu den Kolben bestehende abhängige Regeleinrichtung trägt, die eine der jeweiligen Verschiebung der Kolbenbewegungen angeglichene Bewegung ausführt, welche bei Phasengleichheit der Kolbenbewegung entspricht und bis zu Null bei Phasenverschiebung 180° abfällt.The object of the invention is achieved by one of one Actuator and a lever linkage existing manually operated control device which the lever linkage is articulated at one end with two opposing levers is, such that this is alternately a control element for the fuel control of the Influencing engine cylinders, and in which the lever linkage on his the other end a longitudinally displaceable, arranged on a pivotable guide Has pivot point and the guide is fixed to the housing at one end and at its other end a drive connection to the pistons dependent control device carries one of the respective displacement of the piston movements executes matched movement, which corresponds to the piston movement when the phases are identical and drops to zero at a phase shift of 180 °.

Mit der handbetätigten Regeleinrichtung wird das Voreilen der Kolben zueinander verstellt, was gleichzeitig eine Fördervolumenveränderung ist.With the hand-operated control device, the piston advance adjusted to each other, which is also a change in delivery volume.

Das Hebelgestänge der handbetätigten Regeleinrichtung ist mit zwei gegenläufigen Nockenhebeln gelenkig derart verbunden, daß die Nocken der Nockenhebel abwechselnd einen Winkelhebel zur Kraftstoffregelung für die Brennkraftmaschinenzylinder beeinflussen und diesen Winkelhebel in der jeweilig gewünschten Lage halten.The lever linkage of the manually operated control device is with two opposing cam levers articulated in such a way that the cams of the cam levers alternately an angle lever for fuel control for the internal combustion engine cylinder influence and hold this angle lever in the respective desired position.

Die den jeweiligen Betriebszustand aufrechterhaltende Regeleinrichtung besteht aus einem doppelarmigen Schwenkhebel, dessen Drehpunkt an einer an,der Kulissenführung angelenkten, koaxial zur Kolbenbewegung verschiebbarenStange angeschlossenist und dessen freie Enden mit den Kolben verbunden sind.The control device that maintains the respective operating state consists of a double-armed swivel lever, the pivot point of which is on one of the link guides is connected to an articulated rod that is displaceable coaxially to the piston movement and whose free ends are connected to the piston.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem schematischen Ausführungsbeispiel dargestellt. In bekannter Weise sindFreiflugkolben 1 der Brennkraftmaschine finit dem Kompressorkolben 2 verbunden, je zwei Kolben 1 arbeiten als gegenläufige Doppelkolben und haben den.Arbeitszylinder 3. Die Kraftstoffzufuhr erfolgt von der Pumpe 4 über die Leitungen 5 zum Verbrennungsraum. Die vorkomprimierte Luft wird über die Leitung 6 und die Öffnung 7 dem Verbrennungsraum zugeführt. DerGleichlauf derKolben 1, 2 wird über die Zahnstangen 8 und 9 und das Ritzel 10 aufrechterhalten. Die Kraftstoffpumpe 4 wird über die Pumpenhebel 11 und,den Nocken 12 der Zahnstange 9 angetrieben.In the drawing, the subject of the invention is in a schematic Embodiment shown. In a known way, free-flying pistons 1 of the internal combustion engine finitely connected to the compressor piston 2, two pistons 1 working in opposite directions Double piston and have the working cylinder 3. The fuel is supplied from the Pump 4 via lines 5 to the combustion chamber. The pre-compressed air will fed via line 6 and opening 7 to the combustion chamber. The synchronism the piston 1, 2 is maintained via the racks 8 and 9 and the pinion 10. The fuel pump 4 is via the pump lever 11 and, the cam 12 of the rack 9 powered.

Mit den Kolben 1, 2 sind die Pumpenkolben 13a, 13 b, 14a und 14 b verbunden. Alle Pumpenkolben fördern in eine gemeinsame Druckleitung 15. Das Ansaugen des Öles erfolgt über die Saugleitung 16. Alle vier Verdrängerräumeder Pumpenkolben sind ohne Einschaltung von Ventilen untereinander unmittelbar verbunden. .The pump pistons 13a, 13b , 14a and 14b are connected to the pistons 1, 2. All pump pistons feed into a common pressure line 15. The oil is sucked in via the suction line 16. All four displacement spaces of the pump pistons are directly connected to one another without switching on valves. .

Mit einer handbetätigten Regeleinrichtung ist die Bewegung der Kolben zueinander veränderlich einstellbar. Diese besteht aus dem Stellorgan 17 und dem Hebelgestänge 18, welches einen kulissenartig geführten Anlenkpünkt 19 in einer um den Zapfen 21 schwenkbaren Führung 20 aufweist. Durch das Gestänge 18 werden zwei gegenläufige Nockenhebel 22, 23 derart bewegt, daß die Nocken 24 dieser Hebel abwechselnd einen Winkelhebe125 zur Kraftstoffregelung für die Brennkraftmaschinenzylinder 3 beeinflussen. Mit dem Winkelhebe125 sind Lenker26 verbunden, die den Hub der Kraftstof pumpe 4 verändern können.With a hand-operated control device, the movement of the piston is mutually adjustable. This consists of the actuator 17 and the Lever linkage 18, which has a link-like guided articulation point 19 in a has guide 20 pivotable about pin 21. Through the linkage 18 are two opposing cam levers 22, 23 moved such that the cams 24 of these levers alternately a Winkelhebe125 for fuel control for the internal combustion engine cylinder 3 affect. With the Winkelhebe125 handlebars26 are connected, which the stroke of the fuel pump 4.

Die den Betriebszustand aufrechterhaltende Regeleinrichtung ist abhängig von der handbetätigten Regeleinrichtung und besteht aus einem gleicharmigen Schwenkhebel 27, dessen Drehpunkt 28 an einer an der Kulissenführung 20 mittels des Bolzens 33 angelenkten, etwa koaxial zur Kolbenbewegung verschiebbaren Stange 29 angeschlossen ist. Die freien Enden 30, 31 des Schwenkhebels 27 sind über Lenker 32 mit den Zähustangen 9 verbunden. Über die Zahnstangen wird die Kolbenbewegung auf die Enden 30 und 31 des Schwenkhebels 27 übertragen.The control device that maintains the operating state is dependent from the manually operated control device and consists of an equal-armed swivel lever 27, the pivot point 28 of which is attached to a link guide 20 by means of the bolt 33 articulated rod 29 displaceable approximately coaxially to the piston movement is connected is. The free ends 30, 31 of the pivot lever 27 are connected to the counter rods via the handlebars 32 9 connected. The piston movement is transmitted to ends 30 and 31 via the toothed racks of the pivot lever 27 transferred.

Beim Gleichlauf der Kolben 13a, 13b zu den Kolben 14 a, 14 b schwenkt der Hebel 27 nicht. Es bewegt sich nur .die Stange 29 in axialer Richtung entsprechend der Kolbenbewegung hin und her. Durch diese Bewegung schwenkt die Kulissenführung 20 um ihren Drehpunkt 21 und bewegt über das Gestänge 18 die Nock; nhebel 22 und 23 im gleichen Rhythmus, woc'urch der @finl:elhebe125 in einer bestimmten Lage gehalten wird und dadurch eine bestimmte Kraftstoffzufuhr erfolgt. Beim Gleichlauf wird das größte Hubvolumen mit den Pt,mpenlcoll)en 13a, 13b, 14r und 14b erreicht.When the pistons 13a, 13b are synchronized with the pistons 14a, 14b, they pivot the lever 27 does not. It only moves .die rod 29 in the axial direction accordingly the piston movement back and forth. This movement causes the link guide to pivot 20 about its pivot point 21 and moves the cam via the linkage 18; lever 22 and 23 in the same rhythm that @finl: elhebe125 kept in a certain position and thereby a certain fuel supply takes place. With synchronism that will greatest stroke volume achieved with Pt, mpenlcoll) s 13a, 13b, 14r and 14b.

Zu einem -Nacheilen der beiden Kolbenpaare gehört ein bestimmter Hub des Drehpunktes 28 und ein zugehöriger Schwenkwinkel der Kulissenführung 20. Ist nun der Drehpunkt 19 so in der Kulisse eingestellt, daß über die Stange 18 die Nockenhebel 22, 23 zum Winkelhebel 25 in einer bestimmten Lage stehen, liefern die Kraftstoffpumpen in beide Zylinder 3 die gleiche Kraftstoffmenge. Das ganze System steht dann in einem Gleichgewichtszustand.A certain stroke is part of a lag between the two pairs of pistons of the pivot point 28 and an associated pivot angle of the link guide 20. Is now the fulcrum 19 is set in the backdrop that over the rod 18 the cam lever 22, 23 to the angle lever 25 are in a certain position, deliver the fuel pumps the same amount of fuel in both cylinders 3. The whole system is then in a state of equilibrium.

Wird jetzt am Hebel 17 der Drehpunkt 19 in der Kulisse 20 verschoben, so entsteht ein veränderter Hub an den Nockenhebeln 22, 23, so daß die Kraftstoffpumpen eine Differenz zueinander in der Kraftstoffzufuhr bewirken. Beide Zylinder 3 werden ungleich mit Kraftstoff beliefert, d. h., der eine Kolben eilt vor oder nach. Hierdurch ist eine veränderte Pumpenleistung eingestellt. Gleichzeitigverändert sich auch der Hub des Drehpunktes 28 so weit, bis die Kraftstofförderung in beiden Zylindern wieder gleich ist. Darm hat sichselbsttätig ein neuerGleichgewichtszustand eingestellt.If the pivot point 19 is now shifted in the setting 20 on the lever 17, this creates a changed stroke on the cam levers 22, 23, so that the fuel pumps cause a difference to each other in the fuel supply. Both cylinders 3 will be unevenly supplied with fuel, d. That is, the one piston leads or lags. Through this a changed pump output is set. At the same time also changes the stroke of the pivot point 28 until the fuel delivery in both cylinders is the same again. Gut has automatically set itself a new state of equilibrium.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Hydraulic piston pump with at least two pistons, in which the pump piston is connected to the free piston of an internal combustion engine in this way are that the pump stroke at the same time during one operation of the internal combustion engine takes place, characterized by one of an actuator (17) and a lever linkage (18) Existing hand-operated control device, both of which have the lever linkage on one End with two opposing levers (22, 23) is articulated, such that these alternately a control element for the fuel control - the internal combustion engine cylinder affect, and at the other end of the lever linkage a longitudinally displaceable, on a pivotable guide (20) arranged articulation point (19) and the Guide (20) is fixed to the housing (21) at one end and at the other End (33) a dependent from a drive connection to the piston (2) Control device carries one of the respective displacement of the piston movements executes matched movement, which corresponds to the piston movement when the phases are identical and drops to zero at a phase shift of 180 °.

2. Pump according to claim 1, characterized characterized in that the lever linkage (18) has two counter-rotating cam levers (22 and 23) is articulated in such a way that the cams (24) alternate an angle lever (25) to influence the fuel control for the internal combustion engine cylinder (3).

3. Pump according to claims 1 and 2, characterized in that the respective Operating condition maintaining control device from a .double-armed swivel lever (27) exists, the pivot point (28) of which is articulated on one of the link guides (20), about: coaxially to the piston movement displaceable rod (29) connected and eats the free ends (30, 31) of which are connected to the piston. Considered Publications: German Patent Nos. 826 377, 629 222; French patent specification No. 927 005.