DE1713371U - Fluessigkeitspumpe mit zueinander parallelen kolben. - Google Patents

Description

W64J81W28JJ

Robe r t B ο s c Ii C-rnbH, Stuttgart-W, 5reitscheidstr.4

Flüssigkeitspumpe mit zueinander parallelen Kolben

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspumpe mit zueinander parallelen, im Kreis angeordneten Kolben und einer diese Kolben antreibenden Taumelscheibe, die aus einer die Kolben berührenden Druckscheibe und einer auf einer ,t'ellenkröpf ung sitzenden Laufscheibe besteht und bei der sich die KrJfte und Llomente der umlaufenden und hin- und hergehenden Teile mindestens nahezu ausgleichen.

Bei den bekannten Pumpen dieser Art werden fur den Ausgleich besonders angebaute Teile verwendet oder haben die verwendeten Teile unverhältnismässig komplizierte formen, was das Herstellen und Verarbeiten erschwert und den Raum im Pumpengehäuse unnötig verengt.

Diese Sachteile werden nach der Erfindung dadurch vermieden, dass der Schwerpunkt der Lauf scheibe selbst dem Schwerpunkt der '.eilenkröpf ung radial entgegengesetzt liegt und dass die exzentrischen Massen der beiden Teile einander mindestens annähernd gleich sind, während der axiale Abstand der Schwerpunkte so gross ist, dass ihr beim Umlauf auftretendes homent das von den KoIoen herrührende Moment ausgleicht.

Durch diese ^ass^ahine lässt sich ein ruhiger Lauf der Pumpe ohne jeden besonderen Aufwand in der Fertigung erreichen.

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tobert Bosoh GmbH R.-Kr.6067

Stuttgart 19.1.1954 Schw/H«

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig.1 einen Längsschnitt durch die Pumpe_s Fig.2 eine scheinatische Darstellung der Massen und Kräfte.

In ein Gehäuse 1 einer Flüssigkeitspumpe ist ein Zylinderblock 2 eingeschraubte Zwischen beiden liegt ein Dichtungsring 3. In dem Gehäuse 1 sitzt ein Kugellager 4? in dem Zylinderblock 2 ein Nadellager 5» Diese Lager nehmen eine Welle 6 auf, die im Innern des Gehäuses 1 eine schiefe Kröpfung 7 hat. Auf dieser Kröpfung sitzt eine Taumelscheibe. Sie besteht aus einer Laufscheibe 8, die mit der Welle 6 durch einen Stift 9 verbunden ist, und einer Druckscheibe 10, die mit Hilfe eines Kugellagers 11 auf der Kröpfung umläuft und gegen die Laufscheibe 8 mit Kugeln 12 aogestützt ist» Die Laufscheibe 8 sitzt exzentrisch zu der Kröpfung 7» so dass ihr Schwerpunkt in Bezug auf die Drehachse der Welle 6 entgegengesetzt zum Schwerpunkt der Kröpfung 7 liegt. Entgegengesetzt zu ihrem Schwerpunkt enthält die Laufscheibe 8 eine radiale Bohrung 13*

In dem Zylinderblock sind Zylinderbohrungen 14 parallel und in gleichem Abstand zu der Achse der Welle 6 angebracht. Sie enthalten Kolben 15 mit Höhlungen 16.

An den Zylinderblock 2 ist ein Kopfstück 17 mit Schrauben 18 angesetzt. Es enthält zu den Zylinderbohrungen 14 gleichachsige Bohrungen 19 und einen diese verbindenden Samraelraum 20.

In den Bohrungen 19 sitzen Ventilkappen 21. Sie legen sich unter dem Druck von Schliessfedern 22 gegen die Stirnwand des Zylinderblocks 2. Zwischen eine Ausnehmung 23 dieser Ventilkappen und den Grund der Höhlungen 16 sind Eolbenfedern 24 eingesetzt. Sie halten die Kolben 15 stets an der Druckscheibe 10, vermögen die Ventilkappen 21 aber nicht anzuheben, da die Kraft der Schliessfeütrn 22 überwiegt.

Robert Bosch GmbH R.-Nr. 6067

Stuttgart 19.1.1954 Schw/He

In dem Zylinderblock 2 sind ein K_anal 25 und ein Saugraum 26 ausgespart» Der letztere verbindet die Zylinderbohrungen 14 miteinander, mit dem Kanal 25 und damit dem Inneren des Gehäusee An diesem Gehäuse ist ein Rohrstutzen 27 befestigt, der mit einem nicht dargestellten Vorratsbehälter verbunden ist. An den Sammelraum 20 schliesst sich ein Rohrstutzen 28, der mit einem nicht dargestellten Verbraucher verbunden ist,,

Dreht sich die V/elle 6 mit der Laufscheibe 8, so bewegen sich die Kolben 15 hin und her. Jeder gibt mit seinem offenen Ende .gegen Schluss seines Saughubes die Verbindung zwischen dem Saugraum 26 und seinem Zylinder frei und saugt vom Innern des Gehäuses 1 her Flüssigkeit in den Zylinder. Beim Druckhub schiebt er die eingesaugte Flüssigkeit zu dem Sammelraum 20 aus, wobei der Flüssigkeitsdruck die Ventilkappe 21 anhebt. Darauf kehrt der Kolben seine Bewegungsrichtung wieder um, die Ventilkappe 21 schliesst sich wieder und das Ansaugen wiederholt sich. '

Jie Massen- und Kräfteverhältnisse wurden an Hand der Fig.2 aesprochen. Der Schwerpunkt der Wellenkröpfung 7 ist mit W bezeichnet, der Schwerpunkt der laufscheibe 8 mit L. Beide liegen radial entgegengesetzt, d.h. in derselben Ebene auf verschiedenen Seiten der Achse. Dies wird durch die exzentrische Lage und die Bohrung 13 der Laufscheibe 8 erreicht. Die Masse dieser Scheibe ist so gross, dass sie das Moment der Wellenkröpfung 7 in Bezug auf die Drehachse der Welle 6 ausgleicht» Damit gleichen sich auch die Fliehkräfte, die beim Umlauf an diesen Teilen angreifen, in radialer Richtung aus. Die Welle mit aufgesetzter Laufscheibe ist also im statischen Gleichgewicht»

Die Schwerpunkte dieser Teile liegen jedoch nicht in derselben Radialebene zur Drehachse, sondern schräg zu dieser in der Ebene der Laufscheibe.

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Die Kolben 15 liegen auf einem Kreis mit dem Durchmesser d. Auf der linken Seite der Achse ist als m-jj die Summe derjenigen Massen aus den Kolben und der Druckscheibe dargestellt, die nach oben beschleunigt werden sollen, also eine Kraft Pt nach unten auf die Leufscheibe ausüben. Entsprechend sind nach rechts die gleich grossen nach unten gehenden Massen dargestellt» die eine Kraft P-^ nach oben auf die Pumpe ausüben» Beide Kräfte ergeben zusammen ein Moment in Besug auf eine senkrecht zur Zeichenebene stehende Achse, das die Pumpe entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn zu drehen sucht. Seine Grosse ist

Mt = Pt - * .

Die Massen der umlaufenden Teile, reduziert auf den Abstand d/2 von der Drehachse, sind links und rechts je mit m_r dargestellte Sie haben axial einen Abstand gleich dem Kolbenhub h« Laufen die Teile um, so greift an diesen Massen auf jeder Seite eine Fliehkraft P an. Diese Kräfte üben ein Moment

M_r = P₁. . h

in Bezug auf die senkrecht zur Zeichenebene stehende Achse aus, das im Uhrzeigersinn wirkt. Diese Momente sollen sich ausgleichen, es muss also

Mt = Mr

sein. Die Fliehkraft ist P_r = m_r -^u) _f wobei tu die Winkelgeschwindigkeit der Bewegung der Taumelscheibe bedeutet. Da sich die hin- und hergehenden Teile sinusförmig bewegen, ist ihre Massenkraft

^pt = ^mt · § ω ²
Die Gleichheit der Momente erfordert alao auch, dass

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m+ . w ω ο d = m_r » ·* co » h

1st. Die Momente sind also stets ausgeglichen, wenn m_t = m_r

ist; d.h. die hin- und hergehenden Massen und die rotierenden Massen müssen gleich gross sein,

Diese Bedingung muss nicht genau eingehalten werden; eine Pumpe läuft auch dann schon sehr ruhig, wenn diese Massen wenigstens annähernd gleich sind. Dasselbe gilt für die Verteilung der Masse von Wellenkröpfung und Laufscheibe«

Statt die laufscheibe einseitig radial anzubohren, kann auch auf der Gegenseite eine zusätzliche Masse, etwa in der Form eines Bolzens, angebracht werden. Diese zusätzliche Anhäufung von Werkstoff hat dieselbe Wirkung wie die exzentrische Form der Laufseheibe.

Die Erfindung ist nicht an die dargestellte Ausführung der Pumpe gebunden; es können zum Beispiel andere Lüger oder Ventile vorgesehen, auch besondere Saugventile eingebaut werden.

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Claims (4)

Az.: B 16 234/59a Gm ΡΑβί 5fl 7 ß*?9 1fl CC 21.10.1955 Schw/He Robert Bosch GmIaH, Stuttgart U|üt£./U.u3 R.-Nr. 6067 ' Ansprüche; '

1. Flüssigkeitspumpe mit zueinander parallelen, im Kreis angeordneten .Kolben und einer diese Kolben antreibenden 'Taumelscheibe, die aus einer die Kolben berührenden Druckscheibe und einer auf einer Wellenkröpfung sitzenden Laufscheibe besteht und bei der sich die Kräfte und Momente der umlaufenden und hin- und hergehenden Teile mindestens nahezu, ausgleichen, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt der Laufscheibe selbst dem Schwerpunkt der Wellenkröpfung radial entgegengesetzt liegt und dass die exzentrischen Massen der beiden Teile einander mindestens annähernd gleich sind, während der axiale Abstand der Schwerpunkte so gross ist, dass ihr beim Umlauf auftretendes Moment das von den Kolben herrührende Moment ausgleicht·

2„ Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufscheibe kreisförmigen Umfang hat und dass die von der 7/ellenkröpfung durchsetzte Bohrung dazu exzentrisch ist·

3. Flüssigkeitspumpe nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufscheibe einseitig mit Materialausnehmungen versehen ist.

4. Flüssigkeitspumpe nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, dass die Laufscneibe einseitig mit Materialanhäufungen versehen ist.