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DE2334000A1 - Hydrostatische kolbenpumpe zur druckuebersetzung - Google Patents

Hydrostatische kolbenpumpe zur druckuebersetzung

Info

Publication number
DE2334000A1
DE2334000A1 DE19732334000 DE2334000A DE2334000A1 DE 2334000 A1 DE2334000 A1 DE 2334000A1 DE 19732334000 DE19732334000 DE 19732334000 DE 2334000 A DE2334000 A DE 2334000A DE 2334000 A1 DE2334000 A1 DE 2334000A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
cylinder
pump
piston pump
piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19732334000
Other languages
English (en)
Inventor
Reinhard Kucharzyk
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19732334000 priority Critical patent/DE2334000A1/de
Publication of DE2334000A1 publication Critical patent/DE2334000A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/10—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
    • F04B9/109—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers
    • F04B9/111—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members
    • F04B9/113—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members reciprocating movement of the pumping members being obtained by a double-acting liquid motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B11/00—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
    • F04B11/005—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B11/00—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
    • F04B11/005—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons
    • F04B11/0075—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using two or more pumping pistons connected in series

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description

Reinhard Kucharzyk 407 Rheydt, den 28.Juni 1973
Sebastianstr. 21
Be Schreibung
Hydrostatische Kolbenpumpe zur Druckübersetzung.
Pur Druckwasser-Reinigungsanlagen, mit Betriebsdrücken zwi = sehen 80 und 500 bar und Fördermengen bis über 100 dm /min, werden kostspielige 'fauchkolbenpumpen verwendet. Das gleiche gilt für hydrostatische Pressen, die mit Druckwasser betrie= ben werden.
Die Geräuschfrage ist hierbei durch Verwendung geringer An= triebsdrehzahlen und Rückschlagventilsteuerung kein Problem.
Anders ist es bei ö!hydraulischen Hochdruckpumpen, die aus Preisgründen mit hohen ßetriebsdrehzahlen und Betriebs= drücken bis über 350 bar vorwiegend für hydrostatische Pressen eingesetzt werden.
Hier ist die Geräuschfrage ein Problem, das kostspielige Sekundärmaßnahmen zur Gräuschminderung erforderlich machen kann, da eine Geräuschminderung der dafür verwendeten Kolben= pumpen noch Schwierigkeiten bereitet.
Dagegen sind Schraubenspindelpumpen, i^lügeIzeilenpumpen oder Sonder-Zahnringpumpen auf dem Markt, die bei Betriebsdrücken von 80 bis 200 bar keine nennenswerten Geräusche verursachen.
Die Herabsetzung der Gestehungskosten für Druckwasseriärzeugungsanlagen (Druckwasserpumpen) bei gleicher tech= nischer Vollkommenheit und die Herabsetzung der Geräusche von Hochdrucköl-Erzeugungsanlagen (Hochdruckölpumpen) soll Gegenstand nachstehend beschriebener Erfindung sein. Dabei werden Druckwasser-Erzeugungsanlagen dadurch aufgewer= tet, weil die druckwasserseitige Druck- Fluß- und Mengen= steuerung mit bewährten Geräten im Druckölkreislauf erfolgen
— 2 —
409884/0183
/»OO4UUU Beschreibung - 2 -
.Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein ungleichförmiger Medium-Förderstrom, der durch Tauchkolben= pumpen entsteht, die von mindestens einem GIe ichlauf-Druck= öl-Liniarmotor angetrieben werden, durch Einsatz mindestens eines Medium-Ausgleichzylinders in einen verhältnismäßig gleichförmigen Medium-Ji1Or der strom umgewandelt wird. Dabei ist das Flächenverhältnis jeder Tauchkolben-Stirnfläche zur zugehörenden Kolben-Kolbenstangen-Ringfläche des Gleich= lauf-Drucköl-Liniarmotores das gleiche, wie im Medium-Aus= gleichzylinder zwischen der wirksamen Fläche am Mediuman= Schluß zur wirksamen Fläche am Druckölanschluß und bestimmt so das Druck-UberSetzungsverhältnis vom antreibenden Druck= öl zum gepumpten (flüssigen oder gasförmigen) Medium.
Der Antrieb dieser so gebildeten hydrostatischen Kolbenpumpe zur Druckübersetzung erfolgt stets von einer Druekölpumpe bekannter Bauart, deren gefördertes Drucköl dauernd am Druckölanschluü des Medium-Ausgleichzylinders wirkt und zum Antrieb des DruckÖl-Liniarmotores dient.
Die Gleichförmigkeit des Medium-Mörderstromes und des Druckes wird vom Federelement bestimmt, das im Medium-Ausgleichzylin= der gegen die wirksame Fläche des Druckölanschlusses wirkt und somit dafür sorgt, daß der Medium-Ausgleichzylinder immer funktionsfähig bleibt.
Das Medium kann aus Ol, Wasser oder sonstigen flüssigen oder gasförmigen Stoffen bestehen.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen in zwei Ausführungen beschrieben.
Dabei zeigen die- Zeichnungen*
Fig. 1 ein Hydraulikschema für eine hydrostatische Kolben= pumpe zur Druckübersetzung, zum Pumpen von Wasser oder sonstigen flüssigen oder gasförmigen Medien.
Fig. 2 ein Hydraulikschema für eine hydrostatische Kolben= pumpe zur Druckübersetzung, zum Pumpen von Hydrauliköl
- 3 409384/0188
Beschreibung - 3 -
Die im Hydraulikschema in Jj'ig. 1 dargestellte hydrostatische Kolbenpumpe zur DruckiiberSetzung besteht aus den bezeichneten Geräten "4" bis "16" und dient vorwiegend zum Pumpen von Wasser mit Drücken bis über 500 bar.
Angetrieben wird sie von der Druckölpumpe "2" bekannter Bau= art, deren Druckbegrenzung durch das Druckbegrenzungsventil "3" erfolgt, iiin Ölbehälter "1" dient zur Versorgung der Druckölpumpe "2" mit Hydrauliköl und zur Aufnahme des zurück= fließenden Hydrauliköles.
Die if*unktion dieser hydrostatischen Kolbenpumpe zur Druck= übersetzung nach Fig. 1 ist im Einzelnen folgende» Von der Druckölpumpe "2" gefördertes Drucköl wird vom Wechselventil "4" so umgesteuert, daß Kolben mit Kolbenstange "6" im GIeichlauf-Ürucköl-Liniarmoter "5" Dauerhubbewegungen mit den angekoppelten Tauchkolben "7" in den Tauchzylindern "8" aus= fühern und so wechselseitig Wasser aus dem Wasserbehälter "16" durch die Saugventile "9" in die Tauch*ylinder "8" sau= gen und durch die Rückschlagventile "10" als Druckwasser pumpen..
Die kurzzeitige Unterbrechung des Druckölflusses und Druck= wasserflusses beim jeweiligen Umsteuern das Wechselventiles "4" wird dadurch vermieden, daß in dieser Zeit das Drucköl am Anschluß"P1" vom Medium-Ausgleichzylinder "11" bei gleichzeitigem Spannen des Perderelmentes "12" aufgenommen und gleichzeitig Druckwasser am Anschluß "M" im Tauchzylinder "15" abgegeben wird, um unmittelbar nach dem Umsteuervorgang durch das gespannte PeÄerelement "12" im Medium-Ausgleich= zylinder "11" die Funktionen so umzukehren, daß Drucköl aus dem Anschluß "P1" abgegeben und Druckwasser am Anschluß "M" im Tauchzylinder "15" aufgenommen wird.
Dabei erfcigen die Übertragung der Druckkräfte (hydrosta= tischen) durch Kolben mit Kolbenstange "13" mit angekuppel= tem Tauchkolben "14", die Bestimmung des Druck-übersetzungs= Verhältnisses
409884/0 188
Beschreibung - 4 -
durch das Verhältnis der Flächen "Fm" zu "Fö" und die Gleich= förinigkeit des Förderdruckes und Förderflusses von der ISlas= tizität des Feder element es "12".
Die im Hydraulikschema in Pig. 2 dargestellte hydrostatische Kolbenpumpe zur Drucki&ersetzung besteht aus den bezeichneten Geräten "17" bis "26" und dient vorwiegend zur Umwandlung eines Dr uckö'l-F or der stromes in einen Hochdrucköl-Pörderstrom, so daß ein Drucköl-Pörderstrom. der Druckölpumpe "2" und ein zusätzlicher Hochdrucköl-Förderstrom bis über 500 bar zur Verfügung steht.
Angetrieben wird sie von der Druckölpumpe "2" bekannter Bau= art, deren Druc-kbegrenzung durch das Druckbegrenzungsventil "3" erfolgt, .din Ölbehälter "1" dient zur Versorgung der Druckölpumpe "2", sowie der hydrostatischen Kolbenpumpe zur Druckübersetzung mit Hydrauliköl und zur Aufnahme des zurück=- fließenden Hydrauliköles.
Die Punktion dieser hydrostatischen Kolbenpumpe zur Druck= übersetzung nach Pig. 2 ist im Einzelnen folgende» Von der Druckölpumpe "2" gefordertes Druckol wird vom Wech= selventil "4" so umgesteuert, daß Kolben mit Kolbenstange "18" im Gleichlauf-Drucköl-Liniarmotor "17" Dauerhubbewe= gungen ausführen, die von den Kolbenstangen "18" auch als Tauchkolben in den Tauchzylindern "21" ausgeführt werden. Dadurch wird wechselseitig von der beaufschlagten Kolben= ringfläche "Fö" im Gleichlauf-Drucköl-Liniarmotor "17" Druck= öl von der Druckölpumpe "2" durch die Bohrungen "19"t die Rückschlagventile "20" in die Tauchzylinder "21" und von dort durch die Rückschlagventile "22" zum Verbraucher "P2" als Hochdrucköl-Förderstrom geleitet.
Die kurzzeitige Unterbrechung des Druckölflusses und Hoch= druckölflusses beim jeweiligen Umsteuern des Wechselventiles "4" wird dadurch vermieden, daß in dieser Zeit Drucköl am
— 5 ~
40988^/0 188
BADORlGiNAL COPY
233Λ000
Beschreibung - 5 -
Anschluß "P1" vom Medium-Ausgleichzylinder "23" bei gleich= zeitigem Spannen des Federelementes "24" aufgenommen und gleichzeitig Hochdrucköl am Anschluß "M" vom Tauchzylinder "26" abgegeben wird, um unmittelbar nach dem Umsteuervorgang durch das gespannte federelement "24" im Medium-Ausgleich= zylinder "23" die Funktionen so umzukehren, daß Drucköl aus dem Anschluß "P1" abgegeben und Hochdrucköl am Anschluß "M" vom "Pauchzylinder "26" aufgenommen wird.
Dabei erfolgen die Übertragung der hydrostatischen Druck= kräfte durch Kolben ait Kolbenstange "25" , die Bestimmung des Druck-Übersetzungsverhältnisses durch das Verhältnis der Flächen "Fm" und "Fö" zu "Fm" und die Gleichförmigkeit des Förderflusses und Förderdruckes von der iälasfcizität des Federelementes "24".
Da bei Zylindern, die mit Wechselventilen gesteuert wurden, schon 600 Kolben-Doppelhübe in der Minute gemessen wurden, sind Hubfrequenzen von 300 Doppelhüben in der Minute für die Gleichlauf-Drucköl-Liniarmotoren "5" oder "17" beim derzei= tigen technischen Stand durchaus realisierbar.
-Patentansprüche -
409884/0188 COPY

Claims (11)

  1. Patentansprüche
    Hydrostatische Kolbenpumpe zur j)ruc küber Setzung, die durch Verwendung von Hydrostatischen Liniarmotoren mit angekoppelten Tauchkolbenpumpen bestehend, einen ungleich= förmigen Medium-iförderstrom liefert» dadurch gekennze ichne t » daß durch Verwendung aiin= destens eines ...ediuin-Ausgleichzylinders (11 und 23) mit Federelementen (12 und 24; , die auf Kolben mit Kolben= stange (13und 2 5) wirken, ein verhältnismäßig gleich= för\aiger medium-i^örderstrom entsteht, dessen Oleichför= migkeit von der Elastizität der Federeleiaente (12 und 24) bestimmt wird.
  2. 2. Hydrostatische Kolbenpumpe ^ur Drucküüersetzung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß die Ajderele = mente (12 und 24) mechanische Federelemente oder gas= föriaige Federe leaiente sein können.
  3. 3. Hydrostatische Kolbenpumpe zur .Druckübersetzung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im i«Iediuia-Ausgleichzylinder (11 J an die Kolbenstangen (13) Tauchkolben (14; angekuppelt sind, die abgedichtet in Tauchzylinder (15) hineinragen.
  4. 4. Hydrostatische Kolbenpumpe zur üruckübersetzung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet * daß im lvIedium-Ausgleichzylinder (23) die Kolbenstangen (25) als Tauchkolben dienen, die in die Tauchzylinder (26) hineinragen.
  5. 5. Hydrostatische Kolbenpumpe zur Druckübersetzurig nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das antreibende Drucköl der i>ruckö!pumpe (2) auch als Fullöl fur die i'auchzylinder (21) dient, so die flächen (Fm) der Tauchkolben (1Ö) zur Drucküberaetzung iftitbcjnutzt und deshalo die Pump-Geräuschbildung stark mixidert»
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    233Λ000
    Patentansprüche
  6. 6. Hydrostatische Kolbenpumpe zur Druckübersetzung nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß alle Zylinderbohrungen in ein Grundgehalte eingebracht sind und alle anderen Teile und Geräte daran in Kompaktbauweise montiert sind.
  7. 7. Hydrostatische Kolbenpumpe zur Druckübersetzung nach Anspruch 1 bis 6t dadurch gekennzeichnet, daß zum Massenausgleich mehrere Geräte gleichzeitig mit gegen= läufigen Bewegungen arbeiten.
  8. 8. Hydrostatische Kolbenpumpe zur Drucküborsetzung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben an der Kolbenstange (6 und 25) im Medium-Ausgleichzylinder (11 und 23) mindestens eine hydrau= lische Dämpfun^seinrichtung besitzen kann.
  9. 9. Hydrostatische Kolbenpumpe zur DruciToersetzung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auch stufenlose Mengenregelung, Druckregelung, opeicherung und liruckbegrenzung oder Abschaltung des gepumpten Mediums, wi«j Druckwasser oder Hochdrucköl, durch Einsatz einer entsprecifnd regelbaren Druckölpumpe (2) oder sonst bekannten hydraulischen Geräte im antrei= benden Druckölkreislauf erfolgen kann.
  10. 10. Hydrostatische Kolbenpumpe zur Druckübersetzung nach Anspruch 1 bis 3 und 6 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß/das zu pumpende Medium flüssig oder gasförmig sein kann, wozu auch Luft und Farbe gehört.
  11. 11. Hydrostatische Kolbenpumpe zur Druckübersetzung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch bekannte, regelbare Hubbegrenzungen der Tauchkolben (7 oder 1öJ diese Pumpe als Dosier, u»f.; eingesetzt werden kann.
    Leerseite
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2504205A1 (fr) * 1980-03-26 1982-10-22 Mo Aviat I Installation de pompage pneumohydraulique
DE3439458A1 (de) * 1984-01-28 1985-08-08 Carl Still Gmbh & Co Kg, 4350 Recklinghausen Hydraulisch angetriebene hochdruck-kolbenpumpe
DE19922636A1 (de) * 1999-05-18 2000-11-23 Evertz Hydrotechnik Gmbh & Co Hochdruck-Wasserpumpe
DE102009049242A1 (de) * 2009-10-12 2011-04-21 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Hydraulische Pumpeinrichtung
CN102575655A (zh) * 2009-10-05 2012-07-11 舍弗勒技术股份两合公司 液压的泵装置
JP2017031839A (ja) * 2015-07-30 2017-02-09 三井造船株式会社 燃料供給装置

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