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DE2111645A1 - Druckluftbetriebene Kolbenpumpe,insbesondere Druckfluessigkeitspumpe fuer hydraulische Winden - Google Patents

Druckluftbetriebene Kolbenpumpe,insbesondere Druckfluessigkeitspumpe fuer hydraulische Winden

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Publication number
DE2111645A1
DE2111645A1 DE19712111645 DE2111645A DE2111645A1 DE 2111645 A1 DE2111645 A1 DE 2111645A1 DE 19712111645 DE19712111645 DE 19712111645 DE 2111645 A DE2111645 A DE 2111645A DE 2111645 A1 DE2111645 A1 DE 2111645A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
compressed air
piston
valve slide
piston pump
Prior art date
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Pending
Application number
DE19712111645
Other languages
English (en)
Inventor
Orr Bengt Erik
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Electrolux AB
Original Assignee
Electrolux AB
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Publication date
Application filed by Electrolux AB filed Critical Electrolux AB
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  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Description

Dipl.-Ing. W. Beyer
Dipl.-Wirtsch.-Ing. B.Jochem
Frankfurt am Main Freiherr-vom-Stein-Str.
In Sachen:
Aktiebolaget Electrolux
Stockholm / Schweden
Luxbacken 1
Druckluftbetriebene Kolbenpumpe, insbesondere Druckflüssigkeitspumpe für hydraulische Winden.
Die Erfindung betrifft eine druckluftbetriebene Kolbenpumpe, insbesondere Druckflüssigkeitspumpe für hydraulische Winden, mit einer von einem Motorkopf abgeschlossenen Arbeitskammer und einem darin von Druckluft beaufschlagbaren Antriebskolben, von dem am Ende des Arbeitshubes ein Verbindungskanal zu der dem Antriebskolben abgewandten, im Durchmesser vergrößerten Stirnseite eines Ventilschieber aufsteuerbar ist, der in einer von der Arbeitskammer ausgehenden Ventilbohrung innerhalb des Motorkopfes gleichgerichtet zum Antriebskolben verschieblich geführt ist und bei Druckbeaufschlagung der dem Antriebskolben abgewandten Stirnseite in eine in die Bahn des Arbeitskolbens ragende Stellung verschoben wird, in welcher er die Druckluftzufuhr IUJC Arbeitskammer uätitf&Jriuhij und dl··· al« «inta druckfreien Auslaß verbindet.
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Bei einer bekannten Pumpe dieser Art (GB-PS 917 699) ist der mit drei Steuerbunden versehene Ventilschieber mit einer zwischen zwei Steuerbunden endenden Axialbohrung versehen, durch welche die Druckluftzufuhr zur Arbeitskammer erfolgt. Dies erfordert einen erheblichen Herstellungsaufwand, und die Steuerbunde müssen zur Erzielung der erforderlichen Abdichtung genau in die Ventilbohrung des Motorkopfes eingepaßt sein, der seinerseits mit einer Vielzahl von Kanälen für die Druckluftzufuhr und die Entlüftung von der Arbeitskammer versehen werden muß. Dieser e* komplizierte Aufbau führt außerdem leicht zu Verstopfungen und dadurch verursachten Betriebsunterbrechungen. Schließlich schwächt die zur Arbeitskammer hin offene Axialbohrung den Querschnitt des Ventilschiebers gerade in dem Bereich, in welchem der Antriebskolben beim Rückhüb auf den Ventilschieber aufschlägt, wodurch die Gefahr von Verklemmungen durch Deformation gegeben ist und die kostensparende Herstellung des VentilSchiebers aus Kunststoff völlig ausgeschlossen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorerwähnten Nachteile zu vermeiden und eine druckluftbetriebene Kolbenpumpe der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Ventil- w schieber einfach und billig herzustellen ist und vollständig aus Kunststoff gefertigt werden kann. Darüber hinaus sollen sämtliche Kanäle ausschließlich im Rotorkopf angeordnet und so ausgebildet sein, daß die Gefahr einer Verstopfung so klein wie möglich gehalten wird. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Ventilschieber massiv ausgebildet ist und am gegen den Antriebskolben gerichteten Ende einen einzigen, in der Ventilbehrung dichtend geführten Steuerbund und am anderen Ende eine kolbenartige elastische Dichtung trägt, wozwischen sich ein im Verhältnis zur Ventil-
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bohrung verjüngter Halsteil erstreckt, daß ein im Motor kopf angeordneter Zufuhrkanal für Druckluft derart seitlich in die Ventilbohrung mündet, daß er bei der Verschiebung des VentilSchiebers von dessen Steuerbund verschließbar ist, und daß innerhalb des Motorkopfes ein Umgehungskanal vorgesehen ist, durch welchen bei der Verstellung des VentilSchiebers die mit Druckluft gefüllte Arbeitskammer mit einem von der Ventilbohrung im Bereich des Halsteils des Ventilschiebers abgehenden Auslaß verbindbar ist. Dank der Erfindung wird nicht nur ein einfach, und billig herzustellender Ventilschieber geschaffen, sondern es wird auch die Herstellung des Motorkopfes vereinfacht, weil eine genaue Einpassung des Ventilschiebers in die Ventilbohrung nur noch an einer Stelle erforderlich ist anstatt mehrerer Stellen wie bei der vorbekannten Kolbenpumpe.
Merkmale zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäß ausgebildeten druckluftbetriebenen Kolbenpumpe.
Die in der Zeichnung dargestellte Kolbenpumpe weist einen Motorkopf 10, einen an diesem befestigten Zylinder 11 sowie einen am Zylinder befestigten Pumpenkopf 12 auf. Der Motorkopf 10 ist mit einer Ventilbohrung 13 versehen, in welcher ein Ventilschieber 14 verschieblich angeordnet ist*
Der Ventiltschieber 14 besteht aus einem Steuerbund 15» einem aeran ansetzenden HeI st eil 1,6 und einem Aufnahmeteil ^? i-c Fora einer rängför-iTiigen /msnshffiUBg.. ynir Halterung ©Ισιθϊ- ^olbeaartigen elafcl^Lj&i-uen-Bi^htwig 18«, Sowohl
1©ISIS/1
INSPECTED
der Ventilschieber 14- wie die elastische Dichtung 18 bestehen vorzugsweise· aus Kunststoff. Wie die Zeichnung erkennen läßt, besteht die elastische Dichtung 18 aus einem an einer Buchse 19 ansetzenden konischen Kragen, dessen Außenteil nachgiebig gegen die Innenwandung der Bohrung 13 anliegt. Durch diese Ausbildung der Dichtung können große Herstellungstoleranzen für den entsprechenden Teil der Bohrung 13 zugelassen werden.
Die radiale Erstreckung des Halsteils 16 ist kleiner als die der Bohrung, so daß ein Bingspalt 20 zwischen dem Halsteil 16 und der Bohrungswandung entsteht. Dieser Ringspalt 20 steht mit der umgebenden Atmosphäre über einen radialen Auslaß 21 in Verbindung.
Der Steuerbund 15 weist einen konischen Übergangsteil mit einem daran ansetzenden Kopfteil 23 auf. An der anderen Stirnseite besitzt der Steuerbund 15 eine ebene Stirnfläche 24, die in der gezeigten Stellung dichtend gegen eine ebene Schulterfläche 25 in der an dieser Stelle abgesetzten Ventilbohrung 13 anliegt. Dieser Teil des Steuerbundes 15 ist die einzige Stelle, an welcher die Passung einigermaßen genau sein muß.
Der Motorkopf 10 hat am Stirnende eine mit Gewinde versehene Anschlußbohrung 26 für einen Druckluftschlauch. Von der Anschlußbohrung wird die Druckluft über einen Kanal 27 zu einem Ventil geleitet, das aus einem in den Motorkopf 10 eingeschraubten Ventilgehäuse 28, einem Betätigungsknopf 29, einer Feder 30 und einer Ventilkugel 31 besteht. Das Ventilgehäuse 28 ist mit gewöhnlichen Dichtungen versehen.' Wenn Druckluft über die Inschlußbohrung 26 und den Kanal 27 zum Ventil ge-
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langt, wird die Ventilkegel 31 in dichtende Anlage gegen einen Sitz 32 gedruckt. Soll die Druckluft weiter zu Kanälen 33 und 34 geleitet werden, wird der Betätigungsknopf hineingedrückt, wodurch ein Ansatz 35 am Betätigungsknopf die Ventilkugel vom Sitz 32 zurückdrückt. Der Kanal 34 mündet in die Ventilbohrung 13 unmittelbar vor deren öffnung in den Zylinder 11 und der konische Übergangsteil 22 bildet eine Leitfläche für die einströmende Druckluft.
Im Zylinder 11 ist ein Antriebnkolben 36 verschieblich, der mit einem innerhalb eines Pumpengehaur.ee 30 beweglichen Pumpenkolben 37 zusammenwirkt. Das Pumpengehäuse ist in den Pumpenkopf 12 eingeschraubt, so daß sowohl das Pumpengehäuse 38 wie auch der Pumpenkolben 37 leicht auswechselbar sind. Der Antriebskolben 36 wird in die in der Zeichnung gezeigte Stellung mittels einer Schraubendruckfeder 39 und einem dazwischen angeordneten Federteller 40 zurückbewegt. Jenseits des Federtellers 40 liegt der Pumpenkolben 37 mit einem verstärkten Kopf 41 lose gegen die Innenseite des Antriebskolbens 36 an.
Der untere Abschnitt des Zylinders 11 steht mit der umgebenden Atmosphäre über eine Öffnung 42 in Verbindung. Wenn sich der Antriebskolben 36 in seiner untersten Stellung befindet, ist die darüber befindliche Arbeitskammer über eine Rohrleitung 43 mit dem oberen Teil der Ventilbohrung 13 verbunden, wodurch der Ventilschieber nach unten gedrückt wird. Wenn sich der Ventilschieber gegenüber der in der Zeichnung abgebildeten Stellung nach unten bewegt hat, steht die Arbeitskammer im Zylinder 11 außerdem mit der Atmosphäre über e'ine von der Arbeitskammer axial ausgehende exzentrische Ausnehmung 44 im Motorkopf 10, den Ringnpalt 20 und den Auslaßkanal 21 in Verbindung, In dieser Stellung ist der Kanal 34 vom
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Steuerbund 15 verschlossen. Nach.oben sind die Leitung und die Bohrung 13 durch einen Deckel 45 abgeschlossen, der aus Kunststoff bestehen kann.
Der Pumpenkopf 12 enthält ein Ventil 46 derselben Ausführung wie das oben beschriebene Ventil. Das Ventil ist ferner kombiniert mit einem Rückschlagventil, bestehend aus einer Ventilkugel 47,einer Feder 48 und einem Sitz 49· Ferner enthält der Pumpenkopf 12 ein weiteres Rückschlagventil mit einer Ventilkugel 50, einer Feder ^ und einem Sitz 52. Dieser ist an einem Schraubstopfen mit einem darin enthaltenen Kanal 54 angeordnet, der mit einem Kanal 55 im Pumpenkopf in Verbindung steht. Der Pumponliopi.' Λ',Ι onlhiill; 'MiiiVilzliv.ha Knmilc 56 und 57 »owio eine Anachlußbohrung 58· Wenn die Kanäle 55 uml 56 "»-i-k einer Flüssigkeitsquelle, beispielsweise einem Behälter für Flüssigkeit wie vorzugsweise öl verbunden werden, kann dieses unter Druck über den Leitungsanschluß 58 abgegeben werden. -
Die vorbeschriebene Anordnung arbeitet wie folgt:
Wenn bei 26 eine Druckluftleitung angeschlossen wird ψ und der Betätigungsknopf 29 hineingedrückt wird, strömt Druckluft über den Kanal 34 in die Arbeitskammer oberhalb des Kolbens 36 und bewegt diesen nach unten. Bei Erreichen der untersten Kolbenstellung wird die Verbindung zwischen der Arbeitskammer und der Bohrung 13 über die Leitung 43 geöffnet, und es strömt Druckluft über die Leitung 43 zum Ventilschieber 14. Da der Durchmesser der kolbenartigen Dichtung 18 größer ist als der Durchmesser des Steuerbundes 15» wird der Ventilschieber 14 nach unten verschoben. Dadurch wird der Kanal 34 verschlossen, und der Druckluftstrom in den Zylinder 11 wird
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unterbrochen. Unmittelbar nach oder gleichzeitig mit dem Verschließen dec Kanals 34 öffnet der Steuerbund 15 die Verbindung zwischen der Ausnehmung 44 und dem Ringspalt 20. Hierdurch kann die Druckluft aus der Arbeitskammer durch den Kanal 21 ins Freie abströmen, was bedeutet, daß der Druck auf den Arbeitskolben 36 abnimmt, so daß dieser von der Schraubendruckfeder 29 in seine
Ausgangsstellung zurückgedrückt wird. Am Ende dieser Bewegung erfaßt der Antriebskolben 36 den Kopfteil 23 des Ventilschiebers 14 und bringt diesen gleichfalls in die Ausgangsstellung zurück. Der vorgeschriebene Bewegungsablauf wiederholt sich solange, wie der Betätigungsknopf gedrückt wird.
Aufgrund des Ventiltelicrs 40 folgt der Pumpenkolben 37 dem Antriebskolben 36 bei seiner Bewegung. Während der
Abwärtsbewegung vjird das im Raum 59 befindliche Öl durch den Ventilsitz 49, den Kanal 57 und den Leitungsanschluß 58 herausgepreßt. Während der Aufwärtsbewegung
wird Öl in den Raum 59 über die Kanäle 55 und 54 und
die Öffnung des Ventilsitzes 52 angesaugt.
Beim !Loslassen des Betätigungsknopfes 29 werden der
Zustrom von Druckluft und somit auch die Pumpbewegung
unterbrochen, wodurch gegebenenfalls vorhandener Druck
am Leitungsanschluß 58 aufrecht erhalten bleibt, weil
der Kanal 57 durch das Ventil 46 und die Ventilkugel 47 verschlossen ist. Wird nun durch Eindrücken seines Betätigungsknopfes das Ventil 46 geöffnet, fließt das
unter Druck befindliche öl zur Flüssigkeitsquelle
über die Kanäle 57 und 56 zurück.
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Aus der vorstehenden Beschreibung folgt, daß es dank der Erfindung möglich wird, eine druckluftbetriebene Kolbenpumpe herzustellen, bei welcher die Gefahr einer Verstopfung sehr gering ist, während gleichzeitig die Pumpe einfach herzustellen ist, insbesondere dank der Ausbildung des Ventilelements, das einfach zu fertigen ist und aus billigem Material und durch billige Fertigungs- methoden hergestellt werden kann.
Patentansprüche /
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Claims (7)

  1. PafconUimiprüciho
    Druckluftbetriebene Kolbenpumpe, insbesondere Druckflüssigkeitspumpe für hydraulische Winden, mit einer von einem Motorkopf abgeschlossenen Arbeitskammer und einem darin von Druckluft beaufschlagbaren Antriebskolben, von dem am Ende des Arbeitshubes ein Verbindungskanal zu der dem Antriebskolben abgewandten, im Durchmesser vergrößerten Stirnseite eines Ventilschiebers aufsteuerbar ist, der in einer von der Arbeitskammer ausgehenden Ven-tilbohrung innerhalb des Motorkopfes gleichgerichtet zum Antriebskolben verschieblich geführt ist und bei Druckbeaufschlagung der dem Antriebskolben abgewandten Stirnseite in eine in die Bahn des Arbeitskolbens ragende Stellung verschoben wird, in welcher er die Druckluftzufuhr zur Arbeitskammer unterbricht und diese mit einem druckfreien Auslaß verbindet, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilschieber (1A-) massiv ausgebildet/und am gegen den Antriebskolben (36) gerichteten Ende einen einzigen, in der Ventilbohrung
    (13) dichtend geführten Steuerbund (15) und am anderen Ende eine kolbenartige elastische Dichtung (18) trägt, wo-zwischen sich ein im Verhältnis zur Ventilbohrung (1J) verjüngter Halsteil (16) erstreckt, daß ein im Motorkopf (10) angeordneter Zufuhrkanal (34) für Druckluft derart seitlich in die Ventilbohrung (13) mündet, daß er bei der Verschiebung des Ventilschiebers (14) von dessen Steuerbund (15) verschließbar ist, und daß innerhalb des Motorkopfes (10) ein Umgehungskanal (44) vorgesehen ist, durch welchen bei der Verstellung des Ventilschiebers
    (14) die mit Druckluft gefüllte Arbeitskammer mit einem von der Ventilbohrung (13) im Bereich des Halsteils (16) des Ventilschiebers (14) abgehenden Auslaß (21) verbindbar ist.
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  2. 2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß der Steuerbund (15) am Übergang zum Halsteil (16) eine ebene Stirnfläche (24-) aufweist, welche sich in Ruhestellung des Ventilschiebers (14) gegen eine ebene Schulterfläche (25) an der im Durchmesser abgesetzt ausgeführten Ventilbohrung (13) dichtend anlegt.
  3. 3. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Umgehungskanal von einer oder mehreren von der Arbeitskammer axial ausgehenden
    ^ exzentrischen Ausnehmungen (44) in der Wandung der Ventilbohrung (13) gebildet ist, deren Enden bei der Verstellung des Ventilschiebers (14) vom Steuerbund (1-5) freigegeben we .'den.
  4. 4. Kolbenpumpe nach .Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß der Steuerbund (15) so ausgebildet ist, daß er bei der Verstellung des Ventilschiebers (14) zuerst die Einmündung des Druckluftzufuhrkanals (3^-) in die Ventilbohrung (13)unterbricht und erst danach das Ende der Ausnehmung (44) bzw. der Ausnehmungen freigibt.
  5. 5· Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ψ dadurch gekennzeichnet, daß der
    Ventilschieber (14) am gegen den Antriebskolben (36) gerichteten Ende einen verjüngten Kopfteil (23) aufweist, der mit dem Steuerbuhd (15) über einaieine Leitfläche für die aus dem Zufuhrkanal (34) in die Vent üb oh-nun«? (13) einströmende Druckluft bildenden konischen Übergangsteil (22) verbunden ist.
  6. 6. Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Ventilschieber (14) wie die von ihm getragene elastische Dichtung (18) aus Kunststoff hergestellt sind.
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  7. 7. Kolbenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die elastische Dichtung (18) aus einem auf den Ventilcchieber (1A-) aufgeschobenen und vorzugsweise in eine ringförmige Ausnehmung (1?) desselben einschnappenden Buchse (19) und einem an deren einen Ende einstückig ansetzenden und sich bis zur Bohrungsviandung erstreckenden konischen Kragen besteht.
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DE19712111645 1970-03-13 1971-03-11 Druckluftbetriebene Kolbenpumpe,insbesondere Druckfluessigkeitspumpe fuer hydraulische Winden Pending DE2111645A1 (de)

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