DE3709899A1 - Hydraulikeinrichtung - Google Patents
HydraulikeinrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine kontinuierlich betä
tigbare Hydraulikeinrichtung, die in einer kontinuierlich
arbeitenden Förderpumpe, einem hydraulisch angetriebenen Mo
tor od.dgl. verwendbar ist.
Für kontinuierlich arbeitende hydraulische Einrichtungen,
wie z.B. für eine Dauerförderpumpe, sind bisher Fördervor
richtungen verschiedener Art entwickelt worden, einschließ
lich (1) einer Schraubenpumpe, in der eine eingängige
Schraube zur Drehung zwischen zwei doppelgängigen Schrauben
mit diesen in Eingriff ist, (2) eine Zahnradpumpe oder Flü
gelzellenpumpe, (3) eine Doppelkolbenpumpe, (4) eine
Dreihub-Kolbenpumpe u.dgl.
Es sind jedoch Probleme insofern aufgetreten, als bei der
Schraubenpumpe (1), obwohl da eine Linearität zwischen dem
Drehwinkel und der Fördermenge besteht, dabei Leckerschei
nungen auftreten, da die Dichtung keine selbstdichtende Ab
dichtung ist, wodurch die Schraubenpumpe nicht zur Zuführung
sehr kleiner Fluidmengen geeignet ist. Bei der Flügelzellen
pumpe und der Zahnradpumpe (2) können Pulsationen des geför
derten Fluids nicht vermieden werden. Bei der Doppelkolben
pumpe (3) tritt dann, wenn die Kolben umgesteuert werden,
eine leichte Diskontinuität auf, wodurch die Strömungsge
schwindigkeit bzw. die Strömungsmenge nicht konstant gehal
ten werden können und auch bei der Dreihub-Kolbenpumpe (4)
treten leichte Pulsationen auf.
In verschiedenen Bereichen der heutigen, fortgeschrittenen
Technologie sind Förderpumpen erforderlich, in denen eine
Ausströmungsgeschwindigkeit einer sehr kleinen Menge sehr
genau und präzise gesteuert werden kann. Anwendungen solcher
Pumpen sind z.B. (1) die Verwendung in Laboratorien für kon
tinuierliche Arbeiten an sehr kleinen Mengen unter hohem
Druck, z.B. in Chromatographen etc., (2) die Verwendung in
Fertigungseinrichtungen zum Zwecke der kontinuierlichen Auf
tragung von Flüssigkeiten, wie z.B. chemischer Lösungen,
Magnetpulverdispersionen u.dgl. auf Artikel, die kontinuier
lich fortlaufend produziert werden, wie z.B. Filme, (3) die
Verwendung in chemischen Anlagen als Pumpen zum kontinuier
lichen Mischen mit variablen Verhältnissen und (4) zur Ver
wendung in verschiedenen Einrichtungen für die Computer
steuerung von Flüssigkeiten.
Abgesehen von den vorerwähnten herkömmlichen Pumpen sind
bisher jedoch keine derartigen Druckfluidfördereinrichtungen
entwickelt worden, in denen eine Flüssigkeit von sehr klei
ner Menge kontinuierlich mit äußerst hoher Genauigkeit abge
geben werden kann. Es ist daher ein Bedürfnis nach einer
Dauerförderpumpe aufgetreten, die in der Lage ist, ein Fluid
von sehr kleiner Menge unter strenger Linearität zu einem
Drehwinkel einer zugehörigen Antriebsquelle abzugeben.
In diesem Zusammenhang sind nicht nur Pumpen erforderlich,
die in der Lage sind, ein Fluid von bestimmter Menge bei Be
tätigung einer Antriebsquelle, wie z.B. einem Elektromotor,
wie oben beschrieben, abzugeben, sondern auch hydraulisch
angetriebene Motoren, zum genauen Antrieb einer Antriebskom
ponente um einen bestimmten Winkel durch Gewährleistung ei
ner zugehörigen, bestimmten Fluidströmung. Es sind somit
kontinuierlich betätigbare Hydraulikeinrichtungen erforder
lich geworden, die in der Lage sind, sowohl im Bereich der
Pumpen als auch der Motoren angewandt zu werden.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine kon
tinuierlich betätigbare bzw. arbeitende hydraulische Ein
richtung einer neuen Art zu schaffen, in der, wenn eine
Drehantriebsquelle, wie z.B. ein Motor, mit der Hydraulik
einrichtung verbunden ist, die Lieferung eines Fluids streng
an den zugehörigen Drehwinkel der Antriebsquelle gekoppelt
ist, während, wenn eine bestimmte Menge eines Antriebsfluids
zur Strömung durch das Drehantriebsorgan gebracht wird, der
resultierende Drehwinkel streng an die Durchflußmenge, die
diesen Drehwinkel verursacht, gekoppelt ist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin,
eine kontinuierlich arbeitende Hydraulikeinrichtung zu
schaffen, die in ihrem Aufbau vereinfacht ist.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgaben weist die Hydraulikein
richtung erfindungsgemäß eine Mehrzahl von Hydraulikvorrich
tungen auf, von denen jede ein Kolbenpaar in bestimmter Wei
se antreiben kann, wobei das Kolbenpaar betrieblich mit ei
ner sich drehenden Nockenvorrichtung zusammenwirkt. Wenn ei
ne Drehantriebsquelle, wie z.B. ein Impulsmotor mit dieser
sich drehenden Nockenvorrichtung verbunden ist, wird ein An
saugen und ein Ausfördern von Fluid durch das Kolbenpaar
ausgeführt und eine Fördermenge des Fluids wird als Ganzes
durch die Funktionen einer Mehrzahl von Hydraulikvorrichtun
gen der Einrichtung konstant gemacht, so daß ein Drehwinkel
exakt einer Fördermenge entspricht und somit eine konti
nuierliche Förderpumpe geschaffen wird, in der der Förder
mengenwert exakt dem Wert des Drehwinkels der Drehantriebs
quelle zugeordnet ist. Andererseits wird die rotierende
Nockenvorrichtung drehend angetrieben, wenn Antriebsfluid
zwischen die Kolben des Kolbenpaares geführt ist, so daß ein
Hydraulikmotor geschaffen wird, in dem ein Drehwinkel der
rotierenden Nockenvorrichtung exakt einem Wert der zugeführ
ten Fluidmenge zugeordnet ist, das von einer kontinuierli
chen Förderpumpe der vorgeschriebenen Art zugeführt werden
kann.
Im einzelnen beinhaltet die vorliegende Erfindung eine kon
tinuierlich arbeitende bzw. betätigbare hydraulische Ein
richtung, in der eine Mehrzahl von Hydraulikvorrichtungen
vorgesehen sind, wobei jede Hydraulikvorrichtung aufweist:
einen hohlen Anschlußblock, eine erste und eine zweite Öff
nung, die jeweils mit dem Inneren des Anschlußblockes kommu
nizieren und in vorbestimmtem Abstand voneinander getrennt
angeordnet sind, einen ersten und einen zweiten Kolben, die
in den Anschlußblock so eingesetzt sind, daß sie axial in
derselben Achse gleitbar sind und ihre Endflächen einander
gegenüberliegend angeordnet sind, und eine rotierende
Nockenvorrichtung zum Antrieb des ersten und zweiten Kolbens
relativ zu dem Anschlußblock in bestimmter Abstimmung zuein
ander. Die Funktionen des rotierenden Nockenmechanismus
sind: eine Einführungsfunktion der Bewegung des ersten und
zweiten Kolbens jeweils in entgegengesetzte Richtung zur
Trennung der beiden Kolben voneinander um einen bestimmten
Wert, um einen bestimmten Betrag eines Fluids in den Raum,
der zwischen den beiden Kolben gebildet ist, einzuführen, in
einem Zustand, in dem der zwischen den Endflächen der einan
der gegenüberliegenden beiden Kolben gebildete Raum mit der
ersten Öffnung kommunizierend verbunden ist, eine Ventil
schaltfunktion zur Bewegung des ersten und zweiten Kolbens
relativ zu dem Anschlußblock in Stellungen, in denen ein
Teil des Fluids, das in den Raum zwischen den beiden Kolben
eingeführt wurde, mit der zweiten Öffnung derart strömungs
verbunden ist, daß die beiden Kolben in der vorbeschriebenen
Positionsbeziehung gehalten werden, und eine Förderfunktion
der Annäherung der beiden Kolben zueinander um einen be
stimmten Wert, nachdem die beiden Kolben in Richtung der
zweiten Öffnung bewegt worden sind, um hierdurch das in den
Raum zwischen den beiden Kolben eingeführte Fluid herauszu
fördern. Die Zeitsteuerungen der Betätigungsfunktionen die
ser Hydraulikvorrichtungen sind in ihrem zeitlichen Ablauf
so festgelegt, daß die Gesamtmenge an Fluid, die durch die
Hydraulikvorrichtungen der Hydraulikeinrichtungen mittels
der rotierenden Nockenvorrichtung ausgefördert wird, zu je
dem Zeitpunkt konstant ist.
Außerdem sind nach der vorliegenden Erfindung die mit den
Nockensteuerflächen der Nockenvorrichtung in Berührung be
findlichen Nockenstößel durch einen endlosen Draht miteinan
der verbunden, so daß die Nockenstößel jeweils gegen die
Nockensteuerflächen angedrückt werden.
Im einzelnen besitzt die kontinuierlich betätigbare Hydrau
likeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung eine rotie
rende Nockenvorrichtung die aufweist: eine Nocke mit ersten
und zweiten Nockensteuerflächen, erste Nockenstößel, die in
Berührung mit den ersten Nockensteuerflächen und mit den er
sten Kolben der Hydraulikvorrichtungen verbunden sind, und
zweite Nockenstößel, die in Berührung mit den zweiten
Nockensteuerflächen und mit den zweiten Kolben der Hydrau
likvorrichtungen verbunden sind, und einen Draht, der in
endloser Anordnung gespannt ist, so daß die Nockenstößel in
Richtungen vorgespannt werden können, in denen sie gegen die
Nockensteuerflächen angedrückt sind.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei
spielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In die
sen zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer
Hydraulikeinrichtung nach einem ersten Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung in allgemeiner
Darstellung,
Fig. 2 eine Seitenansicht nach Fig. 1,
Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie
III-III in Fig. 4, die eine hydraulische Verteiler
vorrichtung zeigt,
Fig. 4 einen Teilschnitt entlang der Linie V-V nach Fig. 3,
Fig. 5 einen vergrößerten Teilschnitt einer Dichtungsein
richtung, die in dem vorerwähnten Ausführungsbei
spiel verwendet wird,
Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht eines Teilschnitts nach
Fig. 1,
Fig. 7 ein Nockensteuerungsdiagramm, das in dem vorer
wähnten Ausführungsbeispiel verwendet wird,
Fig. 8 eine Ansicht, die die Einrichtung nach dem ersten
Ausführungsbeispiel schematisch im Arbeitszustand
zeigt,
Fig. 9 ein erläuterndes Diagramm, das das Förderregime,
d.h. den Pump- bzw. Ausförderungszustand im obigen
Ausführungsbeispiel verdeutlicht,
Fig. 10 einen Teilschnitt entlang der Linie X-X in Fig. 11,
mit einer hydraulischen Verteilervorrichtung nach
einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung,
Fig. 11 einen Teilschnitt entlang der Linie XI-XI in Fig.
10,
Fig. 12 einen vergrößerten Teilschnitt durch eine Dich
tungseinheit, die in dem zweiten Ausführungsbeispiel
verwendet wird,
Fig. 13 eine erläuternde Darstellung zur Verwendung der
Hydraulikeinrichtung nach der vorliegenden Erfind
ung, und
Fig. 14 eine erläuternde Darstellung einer anderen Ver
wendungsform der Hydraulikeinrichtung nach der vor
liegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 9 wird zunächst ein er
stes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher
erläutert.
In der allgemeinen Ansicht nach Fig. 1 ist die Hydraulikein
richtung nach diesem Ausführungsbeispiel in drei Hauptbau
gruppen gegliedert, und zwar eine hydraulische Verteilervor
richtung 10, die in der Zeichnung nach rechts vorspringend
gezeigt ist, eine rotierende Nockenvorrichtung 60 zum An
trieb dieser hydraulischen Verteilervorrichtung 10 in be
stimmter Weise, gezeigt im Zentrum der Zeichnung, und eine
in Drehung versetzbare Antriebsvorrichtung 100 zum drehbaren
Antrieb dieser sich drehenden Nockenvorrichtung 60, die an
der linken Seite und am Boden des Zentralteils der Gesamt
einrichtung gezeigt ist.
Die hydraulische Verteilervorrichtung 10 weist einen äußeren
Block 11 auf, der in einen rechten und einen linken Ab
schnitt geteilt ist. Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, ist
dieser Block 11 vorgesehen, um in allgemeiner Form einen Pa
rallelepiped bzw. einen Quader zu bilden, und ist an einem
Innenumfang mit einer Aufnahmeausnehmung 12, im weiteren als
Aufnahmebohrung bezeichnet, versehen. Außerdem sind jeweils
zwei Einsatzbohrungen 13 für je eine Kolbenantriebswelle
paarweise im Bereich der Ecken des Blockes bzw. im Bereich
von die Aufnahmebohrung 12 schneidenden Diagonalen vorgese
hen, so daß der Block insgesamt acht Einsatzbohrungen für
die Kolbenantriebswelle aufweist. An jeder Blockecke ist au
ßerdem eine Einsatzbohrung 14 für Befestigungsschrauben, die
zur Befestigung des äußeren Blockes 11 dienen, vorgesehen,
wobei diese Einsatzbohrungen 14 zwischen den Ecken und den
ihnen benachbarten Einsatzbohrungen 13 für die Kolbenan
triebswellen trennenden Zwischenräumen angeordnet sind, so
daß insgesamt vier Einsatzbohrungen 14 für die Aufnahme der
Montageschrauben für den äußeren Block 11 vorgesehen sind.
Außerdem sind die zwei durch Teilung des äußeren Blockes 11
gebildeten Abschnitte fest miteinander durch zwei Schrauben
15 verbunden (s. Fig. 2, 3). Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt
ist, sind vier Ecken des äußeren Blockes 11, auf diese Weise
fest miteinander verbunden, an einer Vorderplatte 62 befe
stigt, die eine der Endplatten eines Rahmens 61 der rotie
renden Nockenvorrichtung 60 bildet, wobei diese Befestigung
durch Stützen 16 und Schrauben 17 erfolgt.
In der Aufnahmebohrung 12 des äußeren Blockes 11 ist ein
zylindrischer Innenblock 21 aufgenommen, der aus Keramik
(Al2O3) besteht. Der äußere Block 11 bildet zusammen mit dem
Innenblock 21 einen Anschlußblock 20. Vier hohle Kolbenauf
nahmebohrungen 22 sind im Innenblock 21 in axialer Richtung
desselben vorgesehen. Verbindungsbohrungen 23 und 24, mit
denen die Kolbenaufnahmebohrungen 22 kommunizieren, dringen
in gegenüberliegender, versetzter Anordnung von der zylin
drischen Umfangsfläche des Innenblocks 21 her jeweils bis
zur Hälfte in das Innere des Innenblocks 21 ein, an Stellen
nahe den gegenüberliegenden Endabschnitten der vier Kolben
aufnahmebohrungen 22, d.h. so, daß die Verbindungsbohrungen
23, 24 in axialer Richtung des Innenblocks 21 versetzt ange
ordnet sind.
Öffnungen dieser Verbindungsbohrungen 23 und 24 auf der Um
fangsfläche des Innenblocks 21 bilden erste und zweite Öff
nungen 25, 26, d.h. eine Saugöffnung 25 und eine Pump- bzw.
Ausgabeöffnung 26. Außerdem sind um diese Öffnungen 25 und
26 herum jeweils vergrößerte Ausschnitte 27 und 28 ausgebil
det. An Stellen, die diesen Ausschnitten 27 und 28 gegen
überliegen, sind in den äußeren Block 11 Rohrhalterungs
schrauben 31 und 32 eingeschraubt. Diese Rohrhalterungs
schrauben 31, 32 sind hohl und durch die Innenbohrung jeder
Rohrhalterungsschraube 31, 32 ist das Ende eines Rohres 33
bzw. 34 hindurchgeführt. Die vorderen Enden dieser Rohre 33
und 34 sind umgeschlagen. Diese umgeschlagenen Enden sind
jeweils zwischen den Ausschnitten 27 und 28 und den Rohrhal
terungsschrauben 31 und 32 festgeklemmt, so daß die Rohre
bzw. Schläuche 33 und 34 am Außen- und Innenblock 11 bzw. 21
bzw. am Anschlußblock 20 festgelegt werden können.
Entlastungsausnehmungen 18 sind als Auslaß an den gegenüber
liegenden Enden der Aufnahmebohrung 12 des äußeren Blocks
bzw. Außenblocks 11 vorgesehen. Jeweils zwei Abfluß- bzw.
Entlastungsbohrungen 19 sind in den Ausnehmungen 18 an ge
genüberliegenden Seiten vorgesehen und diese Entlastungsboh
rungen 19 sind durch Dichtungsschrauben 36 mit Hilfe von
O-Ringen 35 abgedichtet. Die Dichtungsschrauben 36 sind
nicht festgezogen, um hierdurch Fluid abzulassen, das sich
in der Ausnehmung 18 angesammelt hat.
An den gegenüberliegenden Endseiten des Innenblocks 21 und
den zugewandten Bohrungsendbereichen der Aufnahmebohrung 12
des Außenblocks 11 für den Innenblock 21 sind O-Ringe 37
eingesetzt und zwischen Aufnahmebohrung 12 des Außenblocks
11 und Innenblock 21 angeordnet, um hierdurch die Abdichtung
des Innenblocks zu erreichen. Außerdem sind jeweils Dich
tungseinheiten 40 jeweils gegenüberliegend an den Kolbenauf
nahmebohrungen 22 zwischen den gegenüberliegenden Endflächen
des Innenblocks 21 und den inneren Endflächen der Ausnehmun
gen 18 für den Fluidabfluß aus dem Außenblock 11 vorgesehen,
so daß eine Abdichtung zu jeweils einem zugehörigen ersten
und zweiten Kolben 51 und 56 erfolgt, die in die Kolbenauf
nahmebohrungen 22 des Innenblocks 21 eingesetzt sind, so daß
eine Abdichtung zu den Abfluß- bzw. Endlastungsausnehmungen
18 für den Abfluß von Fluid aus dem äußeren Block 11 er
reicht werden kann.
Wie vergrößert in Fig. 5 gezeigt ist, wird eine Dichtungs
einheit 40 gebildet durch: einen Halter 41 aus Kunststoff,
wie z.B. aus Polyacetal, einen von außen eingesetzten O-Ring
42, der mit einem äußeren Stufenabschnitt 41 A, angeformt an
dem Halter 41 an der Seite, die am äußeren Block 11 anstößt,
im Eingriff ist, eine Gleit- oder Lippendichtung 43 aus
Kunststoff, wie z.B. aus Polytetrafluoräthylen (Teflon), die
innerhalb eines inneren Stufenabschnitts 41 B, angeformt am
Innenumfang des Halters 41 an der Seite, die an den Innen
block 21 stößt, aufgenommen ist und in Gleitberührung mit
der äußeren Umfangsfläche des zugehörigen Kolbens 51 bzw. 56
steht, und einen innen eingesetzten O-Ring 44 zur Abstützung
der Lippendichtung 43, angeordnet zwischen dieser Lippen
dichtung 43 und dem inneren Stufenabschnitt 41 B des Halters
41.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, werden die beiden Kolben 51 und
56 jeweils durch Kolbenkörper 52 und 57 aus Keramik, die in
die Kolbenaufnahmebohrungen 22 eingesetzt werden und durch
Metallkopfteile 53 und 58 gebildet, die an den äußeren Enden
dieser Kolbenkörper 52 und 57 befestigt sind. Abschnitte
dieser Kopfteile 53 und 58, die mit den Kolbenkörpern 52 und
57 verbunden sind, sind so gestaltet, daß sie Halsabschnitte
53 A und 58 A von geringerem Durchmesser bilden.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist die rotierende Nockenvorrich
tung 60 mit einer Frontplatte 62 durch Verbindungsstangen 63
verbunden (s. Fig. 1) und besitzt zugleich eine Rückplatte
64, die in Verbindung mit der Frontplatte 62 und den Verbin
dungsstangen 63 einen Rahmen 61 bildet. Der Raum zwischen
Rückplatte 64 und Frontplatte 62 ist durch ein Gehäuse 65
abgedeckt.
Außerdem besitzt die rotierende Nockenvorrichtung 60 eine
Nocke 68, die an der Front- und Rückplatte 62 und 64 jeweils
durch zwei radiale Lager 66 und ein Drucklage 67 gelagert
ist. Jeweils vier erste und zweite Nockenstößel in Form von
Rollen 69, 70 liegen wechselweise an einer zylindrischen er
sten und zweiten Nockensteuerflächen 68 A und 68 B an. Jede
dieser durch die Nocke 68 gesteuerten Steuerrollen 69 und 70
ist drehbar durch eine Klammer 71 bzw. 72 gelagert, die im
Querschnitt U-förmig ist. Jeweils vier dieser Klammern 71
und 72 bilden Klammerzweiergruppen, so daß vier derartiger
Klammergruppen, gebildet jeweils durch die Klammern 71 bzw.
72, vorgesehen sind. Die Klammergruppen sind äquisistant an
geordnet, d.h. in Winkelabständen von 90° rund um die Um
fangsflächen der Nocke 68 bzw. der beiden zylindrischen
Nockensteuerungsflächen 68 A und 68 B. Die Nockenstößel bzw.
Steuerrollen 69 und 70, die jeweils der gleichen Klammer
gruppe, bestehend aus Klammern 71 bzw. Klammern 72, angehö
ren, sind in Bezug auf die Achse des Nockens 68 um jeweils
30° in Umfangsrichtung versetzt angeordnet, um sich nicht
gegenseitig zu behindern.
Fig. 7 zeigt ein Nockensteuerungsdiagramm, das eine Abwick
lung der Konturen des Nockensteuerungsflächenpaares 68 A und
68 B des Nockens 68 zeigt. Die beiden Nockensteuerflächen 68 B
und 68 A besitzen die gleiche Form und die Nockensteuerfläche
68 B ist in Bezug auf eine Achse symmetrisch zur Nocken
steuerfläche 68 A, jedoch um 180° gegenüber dieser gedreht
angeordnet, wobei die zweite Nockensteuerfläche 68 B in Um
fangsrichtung um 30° der ersten Nockensteuerfläche 68 A vor
auseilend angeordnet ist, wobei dieser Vorauseilungswinkel
oder Führungswinkel von 30° mit dem Winkelversatz von 30° in
Bezug auf die Steuerrollen 69 und 70 korreliert ist. Folg
lich ist die in Fig. 7 strichpunktiert angedeutete Linie der
zweiten Nockensteuerfläche 68 B eine Linie, die erhalten
wird, wenn die zweite Nockensteuerfläche 68 B in Richtung der
Nacheilung der ersten Nockensteuerfläche 68 A um 30° bewegt
wird und wenn zugleich diese zweite Steuerkurve 68 B zur
Überlagerung mit der ersten Steuerkurve 68 A auf deren Ebene
angehoben wird. Eine im wesentlichen parallelogrammartige
Fläche, die durch die beiden Steuerkurven 68 A und 68 B (ge
strichelt) umgrenzt wird, bildet eine Differenz zwischen den
Bewegungen der Nockenstößel bzw. Steuerrollen 69 und 70 und
infolge dieser Differenz wird das Ansaugen und Pumpen bzw.
Ausfördern der Flüssigkeit der Hydraulikeinrichtung, d.h.
deren Pumpfunktion gewährleistet.
Die Gruppen erster und zweiter Klammern 71, 72 mit den je
weiligen Steuerrollen 69 und 70 sind betrieblich mit den
Kolbenpaaren 51 und 56, die in die vier Kolbenaufnahmeboh
rungen des Innenblocks 1 in der hydraulischen Verteilervor
richtung 10 eingesetzt sind, gekoppelt. Im einzelnen ist je
weils eine Antriebswelle 73 für einen ersten Kolben mit ei
nem Endabschnitt einer zugehörigen Klammer 71 an der Seite
der Frontplatte 62 verbunden und eine zweite Antriebswelle
74 für einen zweiten Kolben ist jeweils an einem Endab
schnitt der anderen Klammer 72 an der Seite der Frontplatte
62 befestigt. Diese Antriebswellen 73 und 74 erstrecken sich
durch alle acht Einsatzbohrungen 13 für die Kolbenantriebs
wellen 73 und 74, die in dem äußeren Block 11 der hydrauli
schen Verteilervorrichtung 10 vorgesehen sind, nach außen.
Ein Körperabschnitt eines Klemmstücks 76, das an einer End
seite mit einem Anschlagring 75 im Eingriff ist, ist auf ei
nem Zwischenabschnitt jeweils der ersten Antriebswelle 73
aufgesetzt und ein Ende eines Rohres 77, das auf der An
triebswelle 73 aufgenommen ist, schlägt an der anderen, ge
genüberliegenden Endfläche des Klemmstücks 76 an. Das andere
Ende dieses Rohrs 77 steht geringfügig von dem Ende der An
triebswelle 73 hervor und eine Dichtungsscheibe 78 ist an
liegend mit dem vorspringenden Ende dieses Rohres 77 im Ein
griff. Eine Schraube 79 ist durch die Dichtungsscheibe 78
hindurchgeführt und das stirnseitige vordere Ende der An
triebswelle 73 eingeschraubt, wodurch das Klemmstück 76 über
das Rohr 77 gegen den Anschlagring 75 gedrückt wird. Mit
Ausnahme des Teils des Körperabschnitts des Klemmstücks 76,
durch den sich die Antriebswelle 73 erstreckt, ist das
Klemmstück 76 mit einer Schlitznut 76 A versehen. Eine im we
sentlichen U-förmige Ausschnittsnut 76 B, die an einer Seite
des Klemmstücks ausgenommen ist, wird durch die Schlitznut
76 A geteilt und mit dieser Ausschnittsnut 76 B ist der Hals
abschnitt 53 A des Kopfes 53 des ersten Kolbens 51 im Ein
griff. In diesem Fall ist die Nutbreite der Schlitznut 76 A
des Klemmstücks 76 geringfügig größer als die axiale Dicke
des Kopfteils 53 des Kolbens 51.
Wenn auf das Klemmstück 76 keine Kraft einwirkt, kann die
Ausschnittsnut 76 B des Klemmstücks 76 mit dem Halsabschnitt
53 A des Kopfstücks 53 in Eingriff gebracht oder von diesem
gelöst werden. Wenn jedoch der Körperabschnitt des Klemm
stücks 76 durch das Rohr 75 infolge einer festen Gewinde
kupplung zwischen der Schraube 79 und der Antriebswelle 73
unter Druck gesetzt wird, wird das Klemmstück 76 so defor
miert, daß die Schlitznut 76 A sich nach unten verengt, so
daß der Kopf 53 des Kolbens 51 spielfrei festgehalten wird.
Folglich wird dann, wenn die Antriebswelle 73 axial bewegt
wird, der erste Kolben 51 axial durch das Klemmstück 76 be
wegt.
Auf gleiche Weise wie die erste Antriebswelle 73 für jeweils
einen ersten Kolben 51 ist auch die zweite Antriebswelle 74
für jeweils einen zweiten Kolben mit dem zugehörigen zweiten
Kolben 56 verbunden. In diesem Fall steht der zweite Kolben
56 in entgegengesetzte Richtung im Vergleich zum ersten Kol
ben 51 vom äußeren Block 11 hervor, wodurch die Anordnung
der Teile, die mit der zweiten Antriebswelle 74 zur bewe
gungsübertragenden Verbindung mit dem zweiten Kolben 56 vor
gesehen sind, von der Anordnung im Falle der ersten An
triebswelle 73 verschieden ist. Im einzelnen ist ein An
schlagring 80 mit einem Zwischenabschnitt der zweiten An
triebswelle 74 verbunden und ein Rohr 81 ist über die Länge
der Antriebswelle 74 mit dieser gekoppelt, so daß das Rohr
81 am Anschlagring 80 anliegt. Das Rohr 81 besitzt eine Län
ge, die nicht bis zum vorderen Ende der Antriebswelle 74
reicht, auf dem ein Körperabschnitt eines Klemmstücks 82
aufgenommen ist, das die gleiche Konstruktion wie das Klemm
stück 76 aufweist, so daß das Klemmstück 82 auf dem gegen
über dem Rohr 81 vorspringenden Teil der Antriebswelle 74
aufgenommen ist. Die äußere Endfläche dieses Klemmstücks 82
steht leicht vom vorderen Ende der Antriebswelle 74 hervor
und das Klemmstück 82 ist mit der Antriebswelle 74 durch ei
ne Schraube 84 verbunden, die sich durch das Klemmstück 82
und eine Dichtungsscheibe 83 hindurch in die Antriebswelle
74 hineinerstreckt und mit dem vorderen Ende dieser An
triebswelle 74 in Gewindeeingriff ist. Das Klemmstück 82 be
sitzt ebenfalls eine Schlitznut 82 A und eine Ausschnittsnut
82 B. Diese Ausschnittsnut 82 B ist mit dem Halsabschnitt 58 A
des zugehörigen Kopfteils 58 des zweiten Kolbens 56 befesti
gend im Eingriff, so daß eine Bewegung der zweiten Antriebs
welle 74 auf den zweiten Kolben 56 übertragen werden kann.
An allen vier Klammergruppen, d.h. an den insgesamt acht
Klammern 71 und 72 sind mit Ausnahme einer Klammer (in die
sem Fall eine der Klammern 71) Riemenscheiben 87 und 88
drehbar gelagert, und zwar jeweils an den Eckpunkten einer
Seite, an der die ersten und zweiten Nockenstößel bzw.
Steuerrollen 69 bzw. 70 jeweils gegenüberliegend zu den
ersten und zweiten Nockensteuerflächen 68 A und 68 B angeord
net sind und ein Draht 89 ist mit hinreichender Zugspannung
zickzackartig über diese Riemenscheiben 87 und 88 geführt,
so daß die Nockenstößel bzw. Steuerrollen 69 und 70 der
Klammern 71 und 72 jeweils in Andruckrichtung gegen die
Nockensteuerflächen 68 A und 68 B belastet und mit diesen in
Eingriff gehalten werden. Die gegenüberliegenden Enden die
ses Drahtes 89 sind mit der einzigen Klammer 71 verbunden,
die nicht mit einer der Riemenscheiben 87 oder 88 versehen
ist, wodurch der Draht 89 in endloser Weise rund um die
Klammern 71 und 72 geführt ist, so daß die Steuerrollen 69
und 70 gleichmäßig gegen die Nockensteuerflächen 68 A und 68 B
in ständigem Andruck gehalten werden. In diesem Fall (s.
auch Fig. 1) geschieht die Befestigung der beiden Endab
schnitte des Drahtes 79 an der Klammer 71 durch Befestigung
der Endabschnitte des Drahtes 89 mit den Enden von Einstell
schrauben 91, die in ihrer Position einstellbar mit einem
Arm 90 im Gewindeeingriff sind, der gegenüberliegende Ab
schnitte aufweist, die von den Seitenflächen der Klammer 71
an gleicher Stelle, an denen sonst bei den übrigen Klammern
71 und 72 die Riemenscheiben 87 und 88 angeordnet sind, her
vorstehen. Durch Drehung der Einstellschrauben 91 kann die
Zugspannung innerhalb des Drahtes 89 auf einen geeigneten
Wert eingestellt werden. Außerdem ist jede dieser Einstell
schrauben 91 mit einer Befestigungsmutter 92 versehen und im
Gewindeeingriff, wodurch die Einstellschrauben 91 jeweils
arretiert sind. In diesem Fall kann die Anordnung der Draht
führung des Drahtes 89 um die Riemenscheiben 87 und 88 der
Klammern 71 und 72 aus der nachfolgenden Beschreibung unter
Bezugnahme auf Fig. 8 näher ersehen werden. In dieser Fig. 8
ist jedoch zur Vereinfachung der Zeichnung und zum leich
teren Verständnis von den jeweils zwei Riemenscheiben 87 und
88 pro Klammer 71 bzw. 72 nur jeweils eine Riemenscheibe ge
zeigt und die eine Klammer 72, die eigentlich an der gegen
überliegenden anderen Seite der Nocke 68 gegenüberliegend
zur Klammer 71 angeordnet ist, ist auf der gleichen Seite
wie die Klammer 71 gezeigt. Außerdem sind verschiedene Ab
schnitte der Anordnung zur Illustration in vereinfachtem
Aufbau dargestellt.
In der Rückplatte 64 der Klammern 71 und 72 sind Stützstan
gen 93 und 94 gleitbar geführt, wodurch die mit den Stütz
stangen 93 und 94 verbundenen Klammern 71 bzw. 72 jeweils an
ihren gegenüberliegenden Enden abgestützt und gelagert sind.
Somit wird hier eine Pumpeinheit 95 als eine Hydraulikvor
richtung der Hydraulikeinrichtung konstituiert durch: den
äußeren Block 11, in den das Kolbenpaar 51 und 56 eingesetzt
ist, die zugehörigen Abschnitte des Innenblocks 21 und ent
sprechende Teile, wie z.B. die Dichtungseinheit 40, die mit
diesen Abschnitten gekoppelt sind, die Antriebswellen 73 und
74, die mit dem ersten und zweiten Kolben 51 und 56 durch
die Klemmstücke 76 und 82 verbunden sind, die ersten und
zweiten Nockenstößel bzw. Steuerrollen 69 und 70 zum Antrieb
dieser Antriebswellen 73 und 74 entsprechend der ersten und
zweiten Nockensteuerfläche 68 A und 68 B der Nocke 68, die
Klammern 71 und 72 etc. Folglich wird in diesem Ausführungs
beispiel die kontinuierlich arbeitende bzw. betätigbare Hy
draulikeinrichtung durch vier Pumpeinheiten oder Hydraulik
vorrichtung 95 gebildet.
Die in Drehung versetzbare Antriebsvorrichtung 100 besitzt
einen Motor 102 als Drehantriebsquelle, der einstellbar an
einer Grundplatte 101 montiert ist, die die Front- und Rück
platte 62 und 64 abstützt. Dieser Motor 102 ist ein in Dreh
richtung steuerbarer Motor, wie z.B. ein Schrittmotor, ein
Impulsmotor oder ein Servomotor. Ein Zahnriemen 107 ist um
eine Zahnriemenscheibe 104 geführt, die an der Abtriebswelle
des Motors 102 befestigt ist und eine Zahnriemenscheibe 106
ist am Endabschnitt des Nockens 68 befestigt, wobei dieser
Endabschnitt von der Rückplatte 64 hervorspringt und die Be
festigung der Zahnriemenscheibe 106 durch eine Kegelhülse
105 erfolgt. Auf diese Weise wird der Nocken 68 um einen be
stimmten Winkel durch Antrieb des Motors 102 gedreht. Die
drehbare Antriebsvorrichtung 100 besitzt eine Gleitplatte
108 zur einstellbaren Positionierung der Befestigung des Mo
tors 102 an der Grundplatte 101 und eine Einstellschraube
110, die einstellbar ist und mit einem abgewinkelten Ab
schnitt 108 A des oberen Endes der Gleitplatte 108 in Gewin
deeingriff ist sowie mit ihrem vorderen Ende gegen einen An
schlag 109 der Grundplatte 101 anschlägt. Eine Befestigungs
mutter 111 dient der Arretierung der Einstellschraube 110.
Diese Gleitplatte 108 ist in ihrer Position einstellbar, um
eine hinreichende Zugspannung des Zahnriemens 107 einzustel
len und beizubehalten, so daß dieser keine Lose besitzt. Au
ßerdem ist ein Endgehäusedeckel 112 von links mit der Rück
platte 64 derart im Eingriff, daß die Zahnriemenscheiben
104, 106 und alle übrigen Antriebslemente abgedeckt sind.
In den Fig. 1 und 2 ist mit 5 eine Abdeckung bezeichnet, um
die hydraulische Verteilervorrichtung 10 ringsum abzudecken.
Unter Einschluß der Fig. 8 und 9 wird nachfolgend eine Er
läuterung der Funktionsweise des vorerläuterten Ausführungs
beispiels gegeben.
In den Fig. 1 und 6 wird durch Rotation der Abtriebswelle
des Motors 102 der Nocken 68 durch die Zahnriemenscheiben
104 und 106 sowie den Zahnriemen getrieben. Im Zusam
menhang mit der Drehung der Nocke 68 bewegen sich die
Nockenstößel bzw. Steuerrollen 69 und 70 entsprechend der
Kurve der ersten und zweiten Nockensteuerfläche 68 A und 68 B,
um hierdurch die ersten und zweiten Antriebswellen 73 und 74
über die Klammern 71 und 72 nach rechts und links zu bewe
gen.
Der Antrieb der Klammern 71 und 72 führt dazu, daß die er
sten und zweiten Kolben 51 und 56 jeder der einzelnen Pump
einheiten 95 der gesamten Hydraulikeinrichtung in Bezug zu
einander entsprechend der Kontur der Nockensteuerflächen 68 A
und 68 B bewegt werden.
Fig. 8 zeigt die Beziehungen zwischen der ersten und zweiten
Nockensteuerfläche 68 A und 68 B der Nocke 68 und den ersten
und zweiten Kolben 51 und 56 jeder der Pumpeinheiten 95. Die
Fig. 8 ist wie oben beschrieben vereinfacht, die Funktion
ist jedoch bei allen Pumpeinheiten dieselbe, so daß diese
nachfolgend anhand dieser Zeichnung erläutert wird. In Fig.
8 bezeichnen (A bis D) vier Zustände jeder der Pumpeinheiten
95 und die zugehörige Zeitsteuerung kann ebenfalls aus Fig.
8 ersehen werden. Bezug nehmend auf die Zeichnung ist links
außen die Pumpeinheit 95 im Zustand (A), wobei der erste und
zweite Kolben 51 und 56 in ihrer am meisten angenäherten
Stellung sind und die inneren Kolbenendflächen unter Belas
sung eines kleinen Raumes einander zugewandt sind. Dabei ist
der Raum der zwischen den eng angenäherten Endflächen der
beiden Kolben 51 und 56 eingeschlossen ist wird, mit der er
sten Öffnung 95 kommunizierend verbunden. Dieser Zustand ist
ein Zustand unmittelbar vor einem Ansaughub zum Ansaugen von
Flüssigkeit (Fluid) einer bestimmten Menge aus einem
Flüssigkeits-(Fluid)Tank (nicht gezeigt), der mit der ersten
Öffnung oder Ansaugöffnung 25 verbunden ist. Folglich funk
tioniert die erste Öffnung 25 als Ansaugöffnung. Außerdem
besteht ein Grund dafür, daß in diesem Zustand (A) die bei
den Kolben 51 und 56 in ihren einander angenähertsten Stel
lungen einen Raum zwischen sich belassen und nicht direkt
aneinanderstoßen, darin, daß die Bewegung der beiden Kolben
51 und 56 infolge der Steuerkurve der Nockensteuerflächen
68 A und 68 B durch diese Steuerflächen 68 A und 68 B erfolgt.
Wenn die Kolben 51 und 56 direkt aneinanderstoßen könnten,
würde infolge dieses Aneinanderstoßens die gegenseitige Lage
dieser Kolben 51 und 56 bestimmt werden, so daß die Kolben
51 und 56 nicht eine exakt dem Verlauf der durch die Nocken
steuerflächen 68 A und 68 B vorgegebenen Steuerkurve folgende
Bewegung ausführen könnten.
Der Zustand (B) zeigt eine Pumpeinheit 95, die gegenüber der
Pumpeinheit im Zustand (A) um 90° winkelversetzt angeordnet
ist, und folglich ist dies ein Zustand, der demjenigen ent
spricht, wenn die Nocke 68 in Richtung des Pfeiles um 90°
gegenüber dem Zustand, der dem Zustand (A) entspricht, ge
dreht ist. D.h. die Zustände (A) bis (D) in Fig. 8 sind ent
weder als Momentaufnahme des Arbeitszustandes aller vier
Pumpeinheiten 85 anzusehen oder aber wiederspiegeln den
Funktionsablauf einer jeden der um 90° versetzt angeordneten
Pumpeinheiten 95 über eine Umdrehung der Nocke 85. Da im Zu
stand (B) die erste Nockensteuerkurve 68 A weiterhin ihren
flachen Bereich aufweist, wird der erste Kolben 51 in der
gleichen Position wie im Zustand (A) gehalten. Währenddessen
weist die zweite Nockensteuerfläche 68 B einen geneigten Kur
venabschnitt in Richtung eines Anhebens der Steuerrolle 70
auf, so daß sich der zweite Kolben 56 in Richtung weg vom
ersten Kolben 51 bewegt, wodurch ein bestimmter, vergrößer
ter Raum zwischen den Endflächen der ersten und zweiten Kol
ben 51 und 56 entsteht und eine bestimmte Flüssigkeitsmenge
in die erste Öffnung 25 angesaugt wird. Die Funktion, die
der Zustand (B) repräsentiert, ist also der Ansaughub bzw.
die Funktion der Einführung von Flüssigkeit in die Pumpein
heit 95. Außerdem entspricht das Volumen des Raumes, das bis
zum Zustand (B) gebildet wird, der angesaugten Flüssigkeits
menge.
Nachfolgend, wenn der Zustand (C) erreicht wird, ist die
Nocke 68 in einen Zustand gebracht worden, in dem sie um
weitere 90° gedreht worden ist und ein Hub des ersten Kol
bens entsprechend der Steigung der ersten Nockensteuerfläche
68 A erfolgt, die eine ansteigende geneigte Steuerkurve in
diesem Abschnitt bildet, während der zweite Kolben 56 voll
ständig angehoben worden ist bzw. seinen Maximalhub erreicht
hat unter der Einwirkung der zweiten Nockensteuerfläche, bei
der die geneigte Steuerkurve von einem horizontalen Steuer
kurvenabschnitt abgelöst worden ist. Da die Endfläche des
zweiten Kolbens 56 in diesem Wartezustand die zweite Öffnung
26 freigibt, während der erste Kolben 51 eine Hubbewegung
ausführt, wird die genau bemessene Flüssigkeitsmenge, die
durch die beiden Kolben 51 und 52 angesaugt wurde, nach au
ßen durch die zweite Öffnung 26 abgegeben. Folglich funktio
niert die zweite Öffnung 26 als Pumpöffnung bzw. Ausgabeöff
nung. Außerdem ist das Zwischenstadium zwischen den Zustän
den (B) und (C) weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß beide
Nockensteuerflächen 68 A und 68 B nach oben gerichtet mit
gleicher Neigung parallel zueinander ansteigen, so daß in
diesem Zwischenzustand des Übergangs vom Zustand (B) in den
Zustand (C) die beiden Kolben 51 und 56 parallel zueinander
in gleicher Richtung bewegt werden, wobei der Abstand zwi
schen beiden Endflächen (Flüssigkeitsvolumen) konstant ge
halten wird. Dadurch wird das in dem Raum zwischen den bei
den Endflächen der Kolben 51 und 56 eingeschlossene Flüssig
keitsvolumen vom ersten Eingang 25 zum zweiten Eingang 26
überführt bzw. verschoben. Diese Umschaltung von (B) zu (C)
wird als Ventilschaltbetätigung bezeichnet, und der Zustand
(C), d.h. der Zustand, in dem der erste Kolben 51 sich dem
zweiten Kolben 56 nähert, bildet die Pumpoperation bzw. den
Ausgabevorgang der Flüssigkeit. Außerdem ist der Bewegungs
pfad der Endflächenabschnitte des ersten Kolbens 51 und des
zweiten Kolbens 56 jeweils strichpunktiert in Fig. 8 angege
ben und dieser Bewegungspfad fällt praktisch mit der Paral
lelogrammkontur, die anhand von Fig. 7 erläutert wurde, zu
sammen.
Wenn nachfolgend der Zustand (D) erreicht wird, ist gezeigt,
daß der erste Kolben seinen Hub beendet, d.h. seinen oberen
Totpunkt unmittelbar vor Erreichen des Zustandes (D) auf
weist, wobei in diesem Punkt die beiden Kolben 51 und 56
sich wieder maximal angenähert haben und ihren geringsten
Abstand voneinander aufweisen. Im Zustand (D) ist der erste
Kolben (41) somit in seine Absenkphase eingetreten und der
zweite Kolben 56, der im Bereich seines Totpunktes gehalten
worden ist, tritt ebenfalls in seine Absenkphase ein. Die
Rückführung oder das Absenken des ersten und zweiten Kolbens
51 und 56 erfolgt, während die beiden Endflächen ständig in
geringstmöglichem Abstand zueinander gehalten werden. Der
Zustand (D) ist ein Zustand, in dem der Nocken 68 im Ver
gleich zum Zustand (C) wiederum um 90° gedreht worden ist
und, wenn der Nocken 68 vom Zustand (D) aus weitergedreht
ist, wird der Zustand (A) wieder erreicht. Die Bewegung vom
Zustand (D) zum Zustand (A) wird ausgeführt, während die
Endflächen der beiden Kolben 51 und 56 mit minimalem Abstand
zueinander gehalten sind und die Umschaltung von (D) auf (A)
ist ein Ventilschaltvorgang (Rücksetzen).
Wenn der Nocken 68 sich in Richtung, die in Fig. 8 durch den
Pfeil angedeutet ist, bewegt, wiederholen die um jeweils 90°
versetzt angeordneten Pumpeinheiten 95 jeweils die Zyklen
vom Zustand (A) über den Zustand (D) zurück zum Zustand (A)
und wiederholen somit phasenverschoben jeweils die Vorgänge
des Ansaugens einer bestimmten Flüssigkeitsmenge einer be
stimmten Flüssigkeitsart aus einem Tank, der mit dem ersten
Eingang 65 verbunden ist und des Pumpens dieser Flüssig
keitsmenge bzw. des Ausförderns derselben aus der zweiten
Öffnung 26. Während dieses Ausförderns befinden sich diese
vier Pumpeinheiten 95 jeweils in einem Zustand, der um 90°
phasenverschoben ist, wie dies Fig. 8 zeigt, und demzufolge
arbeiten die Pumpeinheiten 95 alternierend, um ständig die
hierdurch konstant gehaltene Flüssigkeitsmenge zu fördern.
Fig. 9 zeigt den jeweiligen Förderzustand über dem Drehwin
kel des Nockens 68 der Pumpeinheiten 95 auf der Grundlage
der Erläuterung nach Fig. 8. Die Zustände (A) bis (D) dieser
Zeichnung entsprechen jeweils der Situation der Pumpein
heiten 95 in den Zuständen (A) bis (D) in Fig. 8. Be
trachtet man die Pumpeinheit 95 gemäß Zustand (A), dann ist
ein Abschnitt (P) von 0° bis 90° ein Saugvorgang, ein Ab
schnitt (Q) von 90° bis 180° ein Ventilschaltvorgang, ein
Abschnitt (R) von 180° bis 270° ein Pumpvorgang bzw.
Flüssigkeitsausförderungsvorgang und ein Abschnitt (S) von
270° bis 360° ein Rückkehr-Ventilschaltvorgang. Die Pumpein
heiten 95 unterscheiden sich in Bezug auf die Förderphase
um jeweils 90° voneinander. Die Änderung in der Strömungs
menge zwischen dem Beginn und dem Ende des Herausförderns
oder Pumpens wird so bestimmt, daß jede der Pumpeinheiten 95
sich in ihrer Phasenlage um 90° von der vorangehenden Pump
einheit 95 unterscheidet und zwar derart, daß die aufeinan
derfolgenden Pumpeinheiten 95 jeweils in endgegengesetzter
Phasenlage bezüglich der Zunahme und der Abnahme der Strö
mungsmenge oder Flüssigkeitsmenge arbeiten, so daß die kom
binierte Gesamtfördermenge der Pumpen auf einem konstanten
Wert gehalten wird. Folglich ist die resultierende Gesamt
pumpmenge der vier Pumpeinheiten 95, d.h. das Gesamtförder
volumen, zu allen Zeiten über die Winkeldrehung des Nockens
68 konstant, wie dies in Fig. 9 unten gezeigt ist.
Die vorangegangene Beschreibung beruht auf einem Steuerungs
ablauf, wenn der Nocken 68 in der Drehrichtung angetrieben
wird, die durch den Pfeil in Fig. 8 angedeutet ist, wobei
sich die beiden Kolben bzw. der erste Kolben und der zweite
Kolben 51 und 56 jeweils in Abfolge vom Zustand (A) in den
Zustand (D) bewegen. Da jedoch die beiden Nockensteuerflä
chen 68 A und 68 B symmetrisch zueinander ausgebildet sind,
werden dann, wenn der Nocken 68 in umgekehrte Drehrichtung
gedreht wird, die beiden Kolben 51 und 56 der zugehörigen
Pumpeinheiten 95 vom Zustand (D) über die Zustände (C) und
(D) in den Zustand (A) bewegt und, gerade umgekehrt zu der
obigen Beschreibung, wird die zweite Öffnung 26 zur Saugöff
nung und die erste Öffnung 25 wird zur Auslaßöffnung, so
daß in umgekehrter Strömungsrichtung hierdurch ein Ansaugen
und ein Pumpen bzw. Ausfördern von Fluid stattfindet. Folg
lich kann bei diesem Ausführungsbeispiel die Arbeitsrichtung
der Hydraulikeinrichtung in ihrer Pumpfunktion leicht geän
dert werden. Die Benennung der ersten und zweiten Öffnung
als Saugöffnung und Ausgabeöffnung, wie oben bezeichnet,
dient daher lediglich der Erleichterung der Erläuterung und
die Funktion dieser Öffnung kann in Abhängigkeit von der ge
wünschten Art der Benutzung jeweils leicht in die gegentei
lige Funktion geändert werden.
Da der Innenblock 21 und die Kolben 51 und 56, die aus Kera
mik hergestellt sind, miteinander durch einen Gleitkupp
lungseingriff verbunden sind, kann trotz einer Präzisions
endbearbeitung der Paßgrößen dieser Elemente ein Lecken des
Fluids zwischen den Kolben 51 und 56 einerseits und den Kol
benaufnahmebohrungen 22 andererseits zwar äußerst gering ge
halten, jedoch nicht vollständig vermieden werden, so daß
eine geringfügige Leckage auftritt. Dieses Leckfluid dringt
zwischen der Dichtungseinheit 40 und der Endfläche des In
nenblocks 21 hindurch und tritt in die Ausnehmung 18 für das
Leckfluid ein und wird darin gesammelt. In diesem Fall wird
jedweder Spalt, der zwischen der Dichtungseinheit 40 und den
Kolben 51 und 56 beobachtet werden könnte, zuverlässig durch
die Lippendichtung 43 und den innen eingesetzten O-Ring 44
abgedichtet und ein möglicher Spalt zwischen der Dichtungs
einheit 40 und der Innenendfläche des äußeren Blockes 11
wird zuverlässig durch den von außen eingesetzten O-Ring 42
abgedichtet, wodurch ein Austreten von Fluid nach außen zu
verlässig vermieden ist. Andererseits kann Fluid, das sich
in der Ausnehmung 18 als Leckverlust angesammelt hat, durch
Lösen der Dichtungsschrauben 36 abgeführt werden.
Durch eine Ausführung, wie sie in dem vorerläuterten Ausfüh
rungsbeispiel geschildert wurde, können eine Reihe von Vor
teilen erreicht werden. Im einzelnen wird in diesem Ausfüh
rungsbeispiel jeweils ein Kolbenpaar 51 und 56 angewandt,
dessen Kolben 51 und 56 geradlinig in bestimmter Relation
zueinander bewegbar sind, um das Ansaugen und Herausfördern
der Flüssigkeit auszuführen, wodurch praktisch keine Proble
me im Hinblick auf eine Leckage von Fluid im Bereich der
Kolben 51 und 56 auftreten, so daß die Konstanz der geför
derten Fluidmenge mit hoher Genauigkeit eingehalten werden
kann. Da in diesem Fall zudem die extrem geringe Leckage
rings um die Umfangsflächen der Kolben 51 und 56 zum Abfluß
in den Ausnehmungen 18 gesammelt wird, gelangen Leckfluid
mengen nicht in Berührung mit Kunststoff- bzw. Kunstharzma
terialien, Gummi od.dgl. der Dichtungseinheit 40. Außerdem
gelangt Fluid, das über einen verhältnismäßig langen Zeit
raum in den Sammelausnehmungen 18 verbleibt und sich zerset
zen kann, nicht wieder zurück zur Seite der ersten und zwei
ten Öffnungen 25 und 26, so daß Verunreinigungen zuverlässig
von einer Vermischung mit dem ausgeförderten Fluid fernge
halten werden. Da die Kolben 51 und 56 durch die rotierende
Nockenvorrichtung mit dem Nocken 68 angetrieben werden, wei
sen diese Antriebe einen verhältnismäßg einfachen Aufbau auf
und die Gesamteinrichtung kann bei ihrer Herstellung kompakt
ausgeführt werden.
Da außerdem die Endflächen der Kolben 51 und 56 einander
nicht direkt berühren, sind die Kolben 51 und 56 spielfrei
über die Klemmstücke 76 und 82 mit den Nockenstößeln bzw.
Steuerrollen 69 und 70 verbunden und die Steuerrollen 69 und
70 werden veranlaßt, durch einen einzelnen Draht 89 in fe
ster Anlage an den Nockensteuerflächen 68 A und 68 B gehalten
zu werden. Hierdurch können die Andruckkräfte für die
Steuerrollen 69 und 70 gegen die Nockensteuerflächen 68 A und
68 B einander gleichgemacht werden. Da sich die Steuerrollen
69 und 70 entlang der Steuerkurve von Nockensteuerflächen
68 A und 68 B bewegen, die präzise endbearbeitet wurden, sind
die Bewegungen der Steuerrollenpaare 69 und 70 pro Drehung
des Nockens 68, d.h. die Bewegungen der Kolben 51 und 56 der
zugehörigen Pumpeinheiten 95 pro Umdrehung des Nockens 68
exakt einander gleich, so daß die Fördermengen der zugehöri
gen Pumpeinheiten 95 exakt einander gleichgemacht werden
können. Da außerdem eine Mehrzahl von Pumpeinheiten 95 be
nutzt wird und die Pumpeinheiten 95 in bestimmter Sequenz
phasenverschiebend angetrieben werden, kann die Gesamtför
dermenge der hydraulischen Verteilervorrichtung 10 zu jeder
Zeit konstant gehalten werden, dadurch, daß die Pumpeinhei
ten 95 einander jeweils zu einem resultierenden Förderhub
kompensieren, so daß eine Förderpumpe geschaffen werden
kann, die keinerlei Pulsationen aufweist.
Da außerdem die Gesamtfördermenge der hydraulischen Vertei
lervorrichtung 10 exakt der Drehung des Motors 102 propro
tional ist, kann in vorteilhafter Weise der Drehwinkel des
Motors 102 gesteuert werden, wobei unabhängig vom Zustand
und der Anordnung der hydraulischen Verteilervorrichtung 10
eine äußerst kleine Fluidmenge, z.B. von ungefähr 0,1 µl pro
Hub zu jeder Zeit mit äußerst hoher Genauigkeit bereitge
stellt werden kann und eine exakte Linearität zwischen der
Fördermenge und dem Drehwinkel der rotierenden Nockenvor
richtung 60 gesichert werden kann.
Da außerdem die Verbindung zwischen der rotierenden Nocken
vorrichtung 60 und der hydraulischen Verteilervorrichtung 10
derart hergestellt wird, daß die Schlitznuten 76 A und 82 A
der Klemmstücke 76 und 82 im Eingriff mit den Köpfen 53 und
58 der Kolben 51 und 56 sind und nur durch die Schrauben 79
und 84 befestigt werden, können unter Ausnutzung der Feder
eigenschaften der Klemmstücke 76 und 82, erhalten durch die
Schlitznuten 76 A und 82 A, die Klemmstücke 76 und 82 leicht
von den Köpfen 53 und 58 der Kolben 51 und 56 abgezogen wer
den, wenn die Schrauben 79 und 84 nicht festgezogen sind.
Wenn in diesem Zustand der äußere Block 11 von der Front
platte 62 entfernt wird, kann ein Teil des Anschlußblockes
20, das in Flüssigkeitskontakt mit der zu fördernden Flüs
sigkeit steht, leicht entfernt werden, so daß Wartungsarbei
ten am Anschlußblock 20 jederzeit sehr schnell und einfach
ausgeführt werden können. Da der Innenblock 21 und die Kol
ben 51 und 56, die solche Flüssigkeitskontaktteile bilden,
alle aus Keramik bestehen, können die vorerwähnten Teile je
der Art von Fluid ausgesetzt werden, unabhängig von der Qua
lität der Fluide.
Im ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Innen
block 21 aus Keramik hergestellt worden, die vorliegende Er
findung ist jedoch nicht darauf begrenzt und ein Innenblock
121 aus Kunststoffmaterial, wie z.B. Polytrifluoräthylen
(Diflon) kann ebenfalls verwendet werden, wie dies im zwei
ten Ausführungsbeispiel, gezeigt in den Fig. 10 bis 13, der
Fall ist.
Im einzelnen betreffen die Abweichungen dieses Ausführungs
beispiels gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel vor allem
die Art des eingesetzten Materials für den Innenblock 21 und
die Dichtungskonstruktion, die aus diesem Materialaspekt
bzw. der anderen Materialqualität resultiert. Im übrigen ist
der Aufbau gleich demjenigen, der im ersten Ausführungsbei
spiel erläutert wurde und somit werden auch für gleiche
Teile, die bereits im ersten Ausführungsbeispiel erläutert
wurden, die gleichen Bezugszeichen verwendet, so daß auf ei
ne Wiederholung der vollständigen Beschreibung hier verzich
tet werden kann bzw. diese Beschreibung vereinfacht wird.
Wie im ersten Ausführungsbeispiel werden auch in den Fig. 10
und 11 die beiden Kolben 51 und 56 jeweils aus Kolbenkörpern
52 und 57, bestehend aus Keramik, und metallischen Köpfen 53
und 58 gebildet. Andererseits sind die Kolbenaufnahmebohrun
gen 122 des Innenblocks 121 im Durchmesser größer als diese
Bohrungen im ersten Ausführungsbeispiel gewählt sind. Dich
tungseinheiten 140 sind von den Endflächen des Innenblocks
121 in Verbindungsabschnitte eingesetzt, in denen Verbin
dungsbohrungen 23 und 24 dieser Kolbenaufnahmeöffnungen 122
mit einer ersten und einer zweiten Öffnung 25 und 26 kommu
nizieren. Ein Abstandsstück 141 aus Kunststoffmaterial, wie
z.B. Polyacetal, ist zwischen diese Dichtungseinheiten 140
eingesetzt. Die zwei Dichtungseinheiten 140 und das Ab
standsstück 141 sind gegen Verschieben durch eine hohle
Feststellschraube 142, die in den Außenblock 11 einge
schraubt wird, gesichert. Wie in vergrößerter Darstellung in
Fig. 12 gezeigt, besteht eine Dichtungeinheit aus einem
Dichtungsrohr bzw. -schlauch 144, bestehend aus Tetrafluor
äthylen und zwei O-Ringen 145, die am Außenumfang dieses
Dichtungsrohrs 144 gehalten und in einem vorbestimmten Ab
stand voneinander festgelegt sind. Eine Mehrzahl von Ausneh
mungen 146 zur Verbindung der Verbindungsbohrungen 23 oder
24 mit dem Inneren des Dichtungsrohres 144 sind in dem Dich
tungsrohr 144 zwischen den beiden O-Ringen 145 ausgenommen.
Die Abschnitte, an denen die O-Ringe 145 vorgesehen sind,
sind so ausgebildet, daß sie einen dünnen Wandabschnitt 147
aufweisen und die Innenflächen dieser dünnen Wandabschnitte
147 eng an der Umfangsfläche der Kolben 51 oder 56 infolge
der Elastizität der O-Ringe 145 anliegen, so daß eine aus
reichende und zuverlässige Abdichtung erreicht wird.
Die vorteilhaften Wirkungen dieses zweiten Ausführungsbei
spiels der vorliegenden Erfindung, wie es in den Fig. 10 bis
12 erläutert ist, sind im wesentlichen die gleichen wie die
jenigen des ersten Ausführungsbeispiels, wobei die Herstel
lungskosten für die Einrichtung niedrig gehalten werden kön
nen. Außerdem können in diesem Ausführungsbeispiel Endab
schnitte des Dichtungsrohrs 144, das zwischen den beiden
O-Ringen 145 eingesetzt ist, außerhalb dieser Dichtungsab
schnitte mit Lippendichtungen od.dgl. versehen sein, die in
herkömmlichen Abdichtungskonstruktionen verwendet werden, so
daß die Reibkraft der Kolben 51 und 56 vermindert werden
kann.
Im Betrieb der Hydraulikvorrichtung nach der vorliegenden
Erfindung tritt der Vorteil auf, daß, wenn das Innere der
Abdeckung bzw. des Gehäuses 65 der rotierenden Nockenvor
richtung 60, gezeigt in Fig. 1, abgedichtet ist und im Inne
ren dieses Gehäuses Schmieröl abgedichtet aufgenommen ist,
die Reibung in der rotierenden Nockenvorrichtung 60 vermin
dert werden kann und somit deren Lebensdauer erhöht wird.
Die vorliegende Erfindung ist anhand der obigen Ausführungs
beispiele unter Ausgestaltung der hydraulischen Verteiler
vorrichtung 10 als eine Vorrichtung mit vier Pumpeinheiten
erläutert worden, die Anzahl dieser Pumpeinheiten 25 kann
jedoch theoretisch auch zwei oder größer als vier sein. Mit
Rücksicht auf die Steigung der Neigungswinkel der Nocken
steuerflächen 68 A und 68 B etc., kann eine glatte Abstimmung
des Pumpzustandes, d.h. der Bereitstellung von Flüssigkeit
zwischen den Pumpen 95 möglicherweise weniger glatt erfolgen
als dies wünschenswert ist, so daß die Anordnung von im we
sentlichen vier Pumpeinheiten 95 den praktischen Erforder
nissen am besten gerecht wird.
In den vorerläuterten Ausführungsbeispielen wurde die Hy
draulikeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung lediglich
in ihrer Wirkungsweise als Pumpeinrichtung mit genauer kon
stanter Pumpmenge erläutert. Es ist jedoch auch möglich, wie
z.B. in Fig. 13 gezeigt, einen doppelseitig wirksamen Ar
beitszylinder als Antriebsquelle und Betätigungseinrichtung
eines Industrieroboters bzw. Handhabungsgerätes zu verwen
den, die mit der hydraulischen Verteilervorrichtung 10 ver
bunden ist. Außerdem ist zur Aufnahme bzw. zum Ausgleich von
temperaturbedingten Schwankungen im Volumen des Arbeits
fluids ein Sammler 152 in einem Zwischenabschnitt des zwi
schen dem Arbeitszylinder 151 und der hydraulischen Vertei
lervorrichtung 10 gebildeten Hydraulikkreislaufs eingeschal
tet, so daß die Hydraulikeinrichtung als Antrieb für Handha
bungsgeräte, Industrieroboter od.dgl. verwendet werden kann
und in der Lage ist, einen sehr genauen Antrieb zu schaffen.
In dieser Einrichtung, gezeigt in Fig. 13, kann die Bewegung
der Antriebsteile des Arbeitszylinders 151 nach rechts oder
links mit sehr kleinen Werten sehr genau gesteuert werden.
Außerdem wurde in den obigen Ausführungsbeispielen die Hy
draulikeinrichtung nach der Erfindung unter Verwendung des
Motors 102 als Drehantriebsquelle erläutert, wobei die hy
draulische Verteilervorrichtung 10 indirekt durch diesen Mo
tor 102 angetrieben wird, um hierdurch eine genaue Fluidmen
ge bereitzustellen. Wie Fig. 14 zeigt, kann die hydraulische
Verteilervorrichtung 10 jedoch ebenfalls als sogenannter Hy
draulikmotor verwendet werden. Im einzelnen wird, wenn eine
Pumpe 156 über ein Vierwegeventil 155 mit der hydraulischen
Verteilervorrichtung 10 verbunden ist, die Pumpe 156 ange
trieben, um die ersten und zweiten Kolben 51 und 56, die in
dem Anschlußblock 20 aufgenommen sind, hin- und hergehend zu
bewegen. Diese in Längsrichtung wirksame Antriebskraft wird
auf die rotierende Nockenvorrichtung 60 übertragen, um den
Nocken 68 in Drehung zu versetzen und eine aus der Drehung
des Nockens 68 resultierende Antriebskraft wird durch eine
Drehwinkelerfassungseinrichtung 157, wie z.B. einen Drehen
coder und eine Bremsvorrichtung 158 auf ein angetriebenes
Element 159 übertragen, wobei das angetriebene Element 159
sehr genau in Umfangsrichtung drehend angetrieben werden
kann.
Es ist also zur Verwirklichung der Erfindung ausreichend,
daß diese eine hydraulische Verteilervorrichtung 10 enthält,
die zumindest ein Kolbenpaar 51, 56, das in einem Anschluß
block 20 aufgenommen ist, aufweist, um eine hin- und
hergehende Bewegung auszuführen und eine rotierende Nocken
vorrichtung 60 mit diesen Kolben 51 und 56 verbunden ist,
zugehörige Nockenstößel 69 und 70 an einer Nocke 68 der ro
tierenden Nockenvorrichtung 60 in Anlage an entsprechende
Nockensteuerflächen 68 A und 68 B gehalten werden. Diese Anla
ge kann vorzugsweise durch einen Draht 89 erfolgen.
Bezüglich des Verfahrens der Benutzung dieser Hydraulikein
richtung kann ein separater Motor, der mit der Hydraulikein
richtung verbunden ist, diese als Hydraulikpumpe betreiben,
oder eine separate Pumpe, die mit der Hydraulikeinrichtung
verbunden ist, kann einen Betrieb der Hydraulikeinrichtung
als Hydraulikmotor ermöglichen.
Durch die vorliegende Erfindung wird in vorteilhafter Weise
eine kontinuierlich betätigbare bzw. arbeitende Hydraulik
einrichtung geschaffen, in der der Drehwinkel einer rotie
renden Nockenvorrichtung exakt proportional der Strömungs
menge, die durch eine hydraulische Verteilervorrichtung ge
führt bzw. gefördert wird, gemacht werden kann.
Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich betätigbare Hy
draulikeinrichtung, die entweder als Hydraulikpumpe oder als
Hydraulikmotor verwendbar ist, mit einer Mehrzahl von Hy
draulikvorrichtungen, die jeweils ein Kolbenpaar umfassen.
Diese Hydraulikvorrichtungen werden zueinander abgestimmt
betrieben, so daß es möglich ist, eine Fluidförderung mit
exakter Fördermenge fortlaufend oder mit diskreten Werten
zur Verfügung zu stellen oder mit dem Fluid exakt ein Dreh
teil anzutreiben. Vorzugsweise sind vier Kolbenpaare 51 und
56 in einen Anschlußblock 20 mit einer Saugöffnung 25 und
einer Ausgabeöffnung 26 eingesetzt, deren Endflächen einan
der gegenüberliegen. Diese Kolben 51 und 56 werden entspre
chend der Kurvengeometrie von Nockensteuerkurven 68 A und 68 B
einer Nocke durch Nockenstößel bzw. Steuerrollen 69 und 70
bewegt, die mit den Kolben 51 und 56 über Kolbenantriebswel
len 73 und 75 verbunden sind. Diese Kolbenpaare 51, 56, die
Nockenstößel bzw. Steuerrollen 69, 70 und zugehörige Elemen
te bilden eine Hydraulikeinheit bzw. Hydraulikvorrichtung 95
im Rahmen der hydraulischen Verteilervorrichtung 10. Die Hy
draulikeinheiten bzw. Hydraulikvorrichtung 95 werden, im
Fall, daß sie als Hydraulikpumpe wirksam sind, in aufeinan
der abgestimmter Betriebsweise untereinander und mit einem
Nocken 68 durch Antrieb von diesem Nocken 68 her betätigt
und werden, wenn die Hydraulikeinrichtung als Hydraulikmotor
betrieben wird, als Antriebsglieder zur Drehung des Nockens
68 durch Zuführung von Fluid in den jeweils zwischen den
Kolben 51 und 56 bestehenden Raum betätigt. Die Endflächen
der Kolben 51 und 56 werden so bewegt, daß diese Endflächen
voneinander getrennt sind, wenn der zwischen ihnen gebildete
Raum mit der Saugöffnung 25 kommunizierend verbunden ist und
die beiden Endflächen werden simultan zur Seite der Ausgabe
öffnung 26 bewegt, wobei die Endflächen voneinander getrennt
sind, um anschließend unter Kommunikation des Raumes zwi
schen den Kolben 51 und 56 mit der Ausgabeöffnung 26 aufein
ander zu zur Ausförderung von Fluid bewegt zu werden. Die
beiden Kolben werden dann mit ihren Endflächen gleichzeitig
zur Seite der Saugöffnung 25 hin bewegt, wobei die Endflä
chen der Kolben 51 und 56 einander zugewandt ihren gering
sten Abstand aufweisen. Dieser Vorgang wird zyklisch wieder
holt.
Claims (7)
1. Kontinuierlich betätigbare Hydraulikeinrichtung mit zu
mindest einer Hydraulikvorrichtung, die in einem hohlen An
schlußblock aufgenommen ist, gekennzeichnet durch eine erste
und eine zweite Anschlußöffnung (24, 25), die mit dem Inneren
des Anschlußblockes (20) kommunizierend verbunden sind und
einen bestimmten Abstand voneinander aufweisen, einen ersten
und einen zweiten Kolben (51, 56), die in den Anschlußblock
(20) derart eingesetzt sind, daß sie entlang einer gemeinsa
men Achse axial bewegbar sind und benachbarte Endflächen der
Kolben (51, 56) einander gegenüberliegen, und eine rotierende
Nockenvorrichtung (60) zum Antrieb des ersten und zweiten
Kolbens (51, 56) relativ zu dem Anschlußblock (20) in einem
aufeinander abgestimmten Bewegungszyklus.
2. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die rotierende Nockenvorrichtung (60) eine
Steuerung für die Hydraulikvorrichtung (95) bildet mit den
Steuerfunktionen:
Einführungsfunktion (Ansaugen) der Bewegung des ersten und zweiten Kolbens (51, 56) in Richtungen zur Vergrößerung des Abstandes der beiden Kolben (51, 56) voneinander um einen be stimmten Betrag, um Fluid einer bestimmten Menge in einen Raum zwischen den beiden Kolben (51, 56) einzuführen in einem Zustand (A), in dem ein Raum zwischen den Endflächen der beiden Kolben (51, 56) gebildet ist, die einander gegenüber liegen und wobei der Raum mit der ersten Öffnung (25) kommu nizierend verbunden ist,
Ventilschaltfunktion der Bewegung des ersten und zweiten Kolbens (51, 56) relativ zu dem Anschlußblock (20) in Posi tionen, in dem eine Fluidmenge, die in den Raum zwischen den beiden Kolben (51, 56) eingeführt wurde, zur Verbindung mit der zweiten Anschlußöffnung (26) gebracht wird, wobei die relative Position zwischen dem ersten und zweiten Kolben (51, 56) beibehalten wird, und
Pumpfunktion bzw. Ausförderfunktion der Annäherung des er sten und zweiten Kolben (51, 56) aneinander um einen bestimm ten Betrag, nachdem die beiden Kolben (51, 56) zu der zweiten Anschlußöffnung (26) bewegt worden sind, um hierdurch die Fluidmenge, die sich in dem Raum zwischen den beiden Kolben (51, 56) befindet, auszufördern,
wobei insbesondere eine Mehrzahl von Hydraulikvorrichtungen (95) vorgesehen ist und deren zeitliche Arbeitstaktsteuerung derart erfolgt, daß die Gesamtfluidmenge des von den Hydrau likvorrichtungen (95) durch Antrieb mittels der rotierenden Nockenvorrichtung (60) geförderten Fluids zu jeder Zeit kon stant ist.
Einführungsfunktion (Ansaugen) der Bewegung des ersten und zweiten Kolbens (51, 56) in Richtungen zur Vergrößerung des Abstandes der beiden Kolben (51, 56) voneinander um einen be stimmten Betrag, um Fluid einer bestimmten Menge in einen Raum zwischen den beiden Kolben (51, 56) einzuführen in einem Zustand (A), in dem ein Raum zwischen den Endflächen der beiden Kolben (51, 56) gebildet ist, die einander gegenüber liegen und wobei der Raum mit der ersten Öffnung (25) kommu nizierend verbunden ist,
Ventilschaltfunktion der Bewegung des ersten und zweiten Kolbens (51, 56) relativ zu dem Anschlußblock (20) in Posi tionen, in dem eine Fluidmenge, die in den Raum zwischen den beiden Kolben (51, 56) eingeführt wurde, zur Verbindung mit der zweiten Anschlußöffnung (26) gebracht wird, wobei die relative Position zwischen dem ersten und zweiten Kolben (51, 56) beibehalten wird, und
Pumpfunktion bzw. Ausförderfunktion der Annäherung des er sten und zweiten Kolben (51, 56) aneinander um einen bestimm ten Betrag, nachdem die beiden Kolben (51, 56) zu der zweiten Anschlußöffnung (26) bewegt worden sind, um hierdurch die Fluidmenge, die sich in dem Raum zwischen den beiden Kolben (51, 56) befindet, auszufördern,
wobei insbesondere eine Mehrzahl von Hydraulikvorrichtungen (95) vorgesehen ist und deren zeitliche Arbeitstaktsteuerung derart erfolgt, daß die Gesamtfluidmenge des von den Hydrau likvorrichtungen (95) durch Antrieb mittels der rotierenden Nockenvorrichtung (60) geförderten Fluids zu jeder Zeit kon stant ist.
3. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß mit der rotierenden Nockenvorrichtung (60) ein
gesteuerter Antriebsmotor (102), wie z.B. ein Schrittmotor
oder ein Servomotor verbunden ist, um hierdurch eine konti
nuierlich arbeitende Förderpumpe zu schaffen, die durch den
Motor (102) angetrieben und in der Lage ist, eine bestimmte
Fluidmenge zu fördern.
4. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die rotierende Nockenvorrichtung (60) mit ei
ner Drehwinkelerfassungseinrichtung (157) einer Bremsein
richtung (158) und einem angetriebenen Element (159) verbun
den ist, wobei Fluid durch die erste Anschlußöffnung (25)
einer Hydraulikvorrichtung (95) zugeführt ist, so daß das
angetriebene Element (159) entsprechend der zugeführten
Fluidmenge angetrieben ist.
5. Kontinuierlich betätigbare Hydraulikeinrichtung mit einer
Mehrzahl von Hydraulikvorrichtungen, die in einem hohlen An
schlußblock vorgesehen sind, gekennzeichnet durch: eine er
ste und eine zweite Anschlußöffnung (25, 26), die mit dem In
neren des Anschlußblockes (20) kommunizierend verbunden und
in einem Abstand voneinander angeordnet sind, einen ersten
und einen zweiten Kolben (51, 56) in jeder Hydraulikvorrich
tung (95), die in den Anschlußblock (20) derart eingesetzt
sind, daß sie entlang einer gemeinsamen Achse axial bewegbar
sind und zugewandte Endflächen der Kolben (51, 56) einander
gegenüberliegen, und eine rotierende Nockenvorrichtung (60)
zum Antrieb des ersten und zweiten Kolbens (51, 56) jeder Hy
draulikvorrichtung (95) relativ zu dem Anschlußblock (20) in
bestimmter Arbeitstaktabstimmung, wobei die rotierende
Nockenvorrichtung (60) aufweist:
einen Nocken (68) mit einer ersten und einer zweiten Nocken steuerfläche (68 A, 68 B), erste Nockenstößel (69), die an der ersten Nockensteuerfläche (68 A) des Nockens (68) anliegen und mit den ersten Kolben (51) der Hydraulikvorrichtungen (95) verbunden sind,
zweite Nockenstößel (70), die an der zweiten Nockensteuer fläche (68 B) des Nockens (68) anliegen und mit den zweiten Kolben (56) der Hydraulikvorrichtungen (95) verbunden sind,
Profile der ersten und zweiten Nockensteuerflächen (68 A, 68 B) des Nockens (68), die derart festgelegt sind, daß die rotierende Nockenvorrichtung (60) ausführt:
einen Ansaugvorgang der Bewegung der ersten und zweiten Kol ben (51, 56) in Richtungen zur Vergrößerung des Abstandes der beiden Kolben (51, 56) voneinander um einen bestimmten Be trag, um Fluid einer bestimmten Menge in einen Raum, der zwischen den beiden Kolben (51, 56) gebildet wird, anzusau gen, in einem Zustand (A), in dem zwischen den Endflächen der beiden Kolben (51, 56) ein Raum besteht, der mit der er sten Anschlußöffnung (25) kommunizierend verbunden ist,
eine Ventilschaltbetätigung der Bewegung der ersten und zweiten Kolben (51, 56) relativ zu dem Anschlußblock (20) in Stellungen, in denen ein zwischen den beiden Kolben (51, 56) eingeschlossene Fluidmenge zur Verbindung mit der zweiten Anschlußöffnung (26) gebracht wird, wobei die ersten und zweiten Kolben (51, 56) ihre relative Lage zueinander beibe halten, und
eine Ausförderbetätigung der Annäherung der ersten und zwei ten Kolben (51, 56) um einen bestimmten Betrag zueinander, nachdem sich die beiden Kolben (51, 56) zu der zweiten An schlußöffnung (26) bewegt haben, um hierdurch in dem Raum zwischen jeweils den beiden Kolben (51, 56) eingeschlossenes Fluid auszufördern, und
wobei die zeitliche Arbeitstaktsteuerung der Hydraulikvor richtungen (95) so erfolgt, daß die Gesamtfluidmenge, die von der Hydraulikeinrichtung durch Antrieb der rotierenden Nockenvorrichtung (60) angetrieben wird, zu jeder Zeit kon stant ist und ein Draht (89) als endloses Zugelement zugbe lastet vorgesehen ist, so daß die Nockenstößel (69, 70) stän dig zum Andruck an die zugehörigen Nockensteuerflächen (68 A, 68 B) vorgespannt werden.
einen Nocken (68) mit einer ersten und einer zweiten Nocken steuerfläche (68 A, 68 B), erste Nockenstößel (69), die an der ersten Nockensteuerfläche (68 A) des Nockens (68) anliegen und mit den ersten Kolben (51) der Hydraulikvorrichtungen (95) verbunden sind,
zweite Nockenstößel (70), die an der zweiten Nockensteuer fläche (68 B) des Nockens (68) anliegen und mit den zweiten Kolben (56) der Hydraulikvorrichtungen (95) verbunden sind,
Profile der ersten und zweiten Nockensteuerflächen (68 A, 68 B) des Nockens (68), die derart festgelegt sind, daß die rotierende Nockenvorrichtung (60) ausführt:
einen Ansaugvorgang der Bewegung der ersten und zweiten Kol ben (51, 56) in Richtungen zur Vergrößerung des Abstandes der beiden Kolben (51, 56) voneinander um einen bestimmten Be trag, um Fluid einer bestimmten Menge in einen Raum, der zwischen den beiden Kolben (51, 56) gebildet wird, anzusau gen, in einem Zustand (A), in dem zwischen den Endflächen der beiden Kolben (51, 56) ein Raum besteht, der mit der er sten Anschlußöffnung (25) kommunizierend verbunden ist,
eine Ventilschaltbetätigung der Bewegung der ersten und zweiten Kolben (51, 56) relativ zu dem Anschlußblock (20) in Stellungen, in denen ein zwischen den beiden Kolben (51, 56) eingeschlossene Fluidmenge zur Verbindung mit der zweiten Anschlußöffnung (26) gebracht wird, wobei die ersten und zweiten Kolben (51, 56) ihre relative Lage zueinander beibe halten, und
eine Ausförderbetätigung der Annäherung der ersten und zwei ten Kolben (51, 56) um einen bestimmten Betrag zueinander, nachdem sich die beiden Kolben (51, 56) zu der zweiten An schlußöffnung (26) bewegt haben, um hierdurch in dem Raum zwischen jeweils den beiden Kolben (51, 56) eingeschlossenes Fluid auszufördern, und
wobei die zeitliche Arbeitstaktsteuerung der Hydraulikvor richtungen (95) so erfolgt, daß die Gesamtfluidmenge, die von der Hydraulikeinrichtung durch Antrieb der rotierenden Nockenvorrichtung (60) angetrieben wird, zu jeder Zeit kon stant ist und ein Draht (89) als endloses Zugelement zugbe lastet vorgesehen ist, so daß die Nockenstößel (69, 70) stän dig zum Andruck an die zugehörigen Nockensteuerflächen (68 A, 68 B) vorgespannt werden.
6. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Nocken (68) der rotierenden Nockenvorrich
tung (60) mit einem steuerbaren Antriebsmotor (102), wie
z.B. einem Schrittmotor oder einem Servomotor verbunden ist,
um hierdurch eine kontinuierlich betätigbare Förderpumpe zu
schaffen, die durch diesen Motor (102) angetrieben und in
der Lage ist, Fluid einer bestimmten Menge zu fördern.
7. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die rotierende Nockenvorrichtung (60) mit ei
ner Drehwinkelerfassungseinrichtung (157) einer Bremsvor
richtung (158) und einem angetriebenen Element (159) verbun
den ist, wobei Fluid zu der ersten Anschlußöffnung (25) ge
führt wird, so daß das angetriebene Element (159) entspre
chend der Menge des zugeführten Fluids um einen bestimmten
Winkel gedreht wird.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61067696A JPS62225780A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 連続作動流体装置 |
| JP62063351A JPS63227966A (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | 連続作動流体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3709899A1 true DE3709899A1 (de) | 1987-10-01 |
| DE3709899C2 DE3709899C2 (de) | 1991-07-04 |
Family
ID=26404456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19873709899 Granted DE3709899A1 (de) | 1986-03-26 | 1987-03-26 | Hydraulikeinrichtung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3709899A1 (de) |
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| EP0718040A1 (de) * | 1994-12-15 | 1996-06-26 | ABBPATENT GmbH | Lackförderpumpe |
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- 1987-03-26 DE DE19873709899 patent/DE3709899A1/de active Granted
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| US5639220A (en) * | 1994-09-09 | 1997-06-17 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Pump with inlet and outlet simultaneously exposed to pump chamber and method of operating same |
| EP0718040A1 (de) * | 1994-12-15 | 1996-06-26 | ABBPATENT GmbH | Lackförderpumpe |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3709899C2 (de) | 1991-07-04 |
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|---|---|---|---|
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