DE833898C

DE833898C - Steuerung fuer mehrstufige Fluessigkeitsdruckpumpen

Info

Publication number: DE833898C
Application number: DEP9633A
Authority: DE
Original assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Current assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-03-13

Description

Steuerung für mehrstufige Flüssigkeitsdruckpumpen Die Erfindung betrifft eine Steuerung für mehrstufige Flüssigkeitsdruckpumpen, deren Stufen durch ein von Hand zu bedienendes Steuerorgan so schaltbar sind, daß die jeweils nicht an die Druckleitung der Arbeitsmaschine, beispielsweise einer Presse, angeschlossenen Stufen angetrieben bleiben, aber über einen Sammelraum kurzgeschlossen sind.
Bei einer bekannten Pumpe dieser Art wird ein um eine feststehende Exzenterwelle umlaufender Zylinderblock benutzt,welcher mehrereaxialhintereinander angeordnete Zylinderpaare besitzt, von denen jedes aus einem Zylinder großen Durchmessers (Niederdruckstufe) und einem diametral @-cnüberliegenden 7vlinder kleinen Durchmessers (Hochdruckstufe) besteht. Zur Steuerung dient ein Doppelkolben, welcher innerhalb der hohlen fixzenterwelle axial verschieblich angeordnet ist. Dabei ist der eine Teil dieses Steuerkolbens in der Ansaugleitung, der andere in der Druckleitung der Pumpe angeordnet. Je nach der Stellung des Steuerkolbens sind alle Zylinder (Hochdruck- und Niederdruckstufe) oder nur die Zylinder der Hochdruckstufe an die Saugleitung und an die Druckleitung angeschlossen. Arbeitet nur die Hochdruckstufe, so sind die großen Zylinder von der Saugleitung und Druckleitung der Pumpe abgesperrt, aber untereinander über einen besonderen Sammelraum seitlich des Steuerorgans verbunden, d: h. kurzgeschlossen. Da hierbei diese Zylinder vom Antrieb nicht abgeschaltet werden, findet also bezüglich dieser Zylinder nur eine Hinundherverschiebung der.eingeschlossenen Ölmenge statt.
Ein besonderer Nachteil dieser Anordnung ist der verwickelte Aufbau der Steuerung und der dazu erforderlichen Kanäle und Leitungen, ferner die Notwendigkeit hinter dem in der Druckleitung angeordneten Teil des die verschiedenen. Druckstufen schaltenden Steuerorgans ein Überdruckventil anzuordnen, dessen verschiedene Druckstufen von dem Steuerorgan gesteuert werden müssen. Für die Verwendung bei Pumpen mit feststehenden Zylindern, beispielsweise solchen, die um einen angetriebenen Exzenter angeordnet sind, wäre die bekannte Steuerung schon wegen des dannerforderlichenverwickelten Leitungssystems'ungecignet.
Gegenüber dieser bekannten Anordnung kennzeichnet sich die Steuerung nach der Erfindung durch ein ausschließlich in der Druckleitung zur Antriebsmaschineliegendes Steuerorgan, welches sowohl die Druckstufen der Pumpe schaltet als auch die Beaufschlagung der Arbeitsmaschine, z. B. einer Biegepresse, steuert. Auf .diese Weise ergibt sich eine sehr einfache Steuerung ohne verwickelte Kanalführung, die besonders für Pumpen mit feststehenden Zylindern geeignet ist und zu einem einfachen Aufbau solcher Maschinen führt.
Eine zweckmäßige Ausbildung des Steuerorgans ergibt sich durch Verwendung von zwei an ein gemeinsames Bedienungsglied, insbesondere Hebel, angeschlossene Steuerkolben, die in durch eine Querbohrung verbundenen parallelen Zylindern geführt sind, und von denen der eine die Druckstufen der Pumpe, gegebenenfalls einschließlich Leerlauf, der andere die Hubrichtung der Arbeitsmaschine, z. B. Presse, steuert.
Vorteilhaft ist es dabei, den die Druckstufen steuernden Steuerkolben so auszubilden, daß er bei Einschaltung der Niederdruckstufe auch die Druckleitung der Hochdruckstufe mit dem die Hubrichtung des Arbeitszylinders steuernden Zylinder verbindet. Da bei dieser Schaltstellung das Überdruckventil der Niederdruckstufe den Druck in allen Druckleitungen regelt, bleibt in diesen trotz Zuschaltens der Leitung der Hochdruckstufe der Druck der :\ iederdruckstufe erhalten.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sollen die Steuerkolben und die von ihnen gesteuerten Bohrungen so angeordnet und die Angriffspunkte der Verbindungsmittel mit der Bedienungswelle so gewählt sein, daß durch eine von der Leerlaufstellung ausgehende Drehung -der Bedienungswelle in der einen Richtung ,bezüglich des Arbeitshubes der Arbeitsmaschine zunächst die Niederdruc,kstufe und dann die Hochdruckstufe eingeschaltet wird, und daß durch Drehung in entgegengesetzter Richtung über die Leerlaufstellung hinaus der Rückhub der Arbeitsmaschine, vorzugsweise mittels der N'iederdruckstufe, gesteuert wird. Diese Art der Schaltung schließt nicht nur eine Fehlbedienung weitgehend aus, sondern vermeidet auch Druckstöße in der Arbeitsmaschine.
Eine besondere Vereinfachung der Steuerung ergibt sich dadurch, daß bei mit Öl als Druckflüssigkeit betriebener Pumpe das Steuerorgan mit der Pumpe in einem Ölbehälter unterhalb des Ölspiegels angeordnet und durch die Steuerung die Druckleitung der abgeschalteten Druckstufen bzw. Druckstufe über den Ölbehälter mit den Ansaugöffnungen der Pumpe kurzgeschlossen ist. Hierbei können die Steuerkolben in an beiden Seiten offenen, d. b. in den Ölraum des Behälters mündenden zylindrischen Bohrungen des Steuergehäuses geführt sein.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Fig. i ist eine Seitenansicht der gesamten Pumpe bei geschnittenem Ölkasten, Fig.2 bis 5 zeigen verschiedene Stellungen des Steuerorgans, und zwar jeweils in senkrechtem und waagerechtem Schnitt.
Wie Fig. i zeigt, besteht die Pumpe i aus einem feststehenden Gehäuse mit am Umfang sternartig in wechselnder Folge angeordneten Zylindern 2 der Niederdruckstufe und Zylindern 3 der Hochdruckstufe. Die Ansaugöffnungen der Zylinder münden unmittelbar in den die Pumpe umgebenden Ölraum. Die Druckleitungen der Hochdruck- und die der Niederdruckzvlinder führen je in einen Sammelraum 12. Beide Sammelräume liegen in der Darstellung gemäß Fig. i hintereinander. Jeder Sammelraum 12 ist mit einem Überdruckventil 12a versehen. Von jedem Sammelraum führt eine Leitung 13 bzw. 14 zu dem Schaltorgan 15.
Der Zylinderblock i einschließlich der Sammelräume i2 und das Schaltorgan 15 sind in einem geschlossenen Ölkasten 16 angeordnet. Aus dem Kasten sind nur die Anschlußwelle 17 für den Motor, der Schalthebel 150 des Schaltorgans und die zu den Arbeitszylindern einer Maschine, z. B. einer Presse, führenden Leitungen herausgeführt, so daß die Pumpe mitsamt der Steuervorrichtung völlig vom Öl umschlossen ist.
In Fi.g. 2 bis 5 ist das Steuerorgan mit dem Bedienungsmechanismus in verschiedenen Stellungen schematisch veranschaulicht. Das Steuerorgan besteht im wesentlichen aus den in parallelen Bohrungen 18, i9 es Steuergehäuses angeordneten Steuerkolben 20, 21, die in ihrem Mittelteil unter Bildung von Ringräumen 22, 23 abgesetzt sind. Mit 24 sind Dichtriefen bezeichnet. Die zylindrischen Bohrungen 18, i9 des Zylindergehäuses sind beiderseits offen, münden also in den Ölraum des Kastens 16.
Der Steuerkolben 2o dient zur Schaltung oder verschiedenen Druckstufen der Pumpe, während der Kolben 21 die beiden Hubrichtungen der Arbeitsmaschine, z. B. Presse, steuert.
In Fig.2 ist die Leerlaufstellung veranschaulicht. Die in Fig. i dargestellten Druckleitungen 13 (Niederdruck) und 14 (Hochdruck) sind über die Ringräume 22 und die Bohrung 25 mit dem Ölraum ,des Kastens 16 verbunden. Der Ringraum 23 steht über die Querverbindung 26 mit dem Ringraum 22 in Verbindung. Dagegen sind die zu den beiden Zylinderseiten der Arbeitsmaschine führenden l.eitungeli 27. 28 durch (Ieii Steuerkolben 21 abgedeckt.
Fi,g. 3 zeigt die Stellung beim Arbeiten der Niederdruckstufe. Das Öl beider Zylindergruppen strömt über die Leitungen 13, 14, Ringraum 22, Querverbindung 26, Ringraum 23 und Bohrung 27 zur Arbeitsmaschine. ,Da bei dieser Stellung beide Sammelräume 12 zusammengeschaltet sind, wird der Druck durch das Überdruckventil der Niederdruckstufe geregelt, so daß trotz des Zuschaltens der Hochdruckstufe der Druck nicht über den zulässigen N ie.derdruck steigen kann. Das aus der Arbeitsmaschine 01 tritt über die Bohrung 28 in den Ölraum des Kastens 16.
Fig.4 zeigt die Stellung beim Arbeiten der Hochdruckstufe. Das 01 der Zylinder 3 der Hochdruckstufe strömt über die Leitung i4 entsprechend dem eingezeichneten Pfeil über die Leitung 27 der Arbeitsmaschine zu. Die Druckleitung 13 der Niederdruckstufe steht über die Bohrung 18 und, die Öffnung 25 mit dem Ölraum des Kastens 16 in Verbindung, so (laß also die Pumpenzylinder 2 der Niederdruckstufe Tiber den Ölraum kurzgeschlossen sind.
Fig. 5 veranschaulicht die Stellung beim Rückhub -der Arl)eitsmaschine. Das 01 beider Pumpenstufen tritt über die Öffnungen 13, 14 entsprechend dem eingezeichneten Pfeil in die Leitung 28, während das aus der Arbeitsmaschine zurückfließende 01 über die Leitung 27 in den Ölraum des Kastens 16 hineintritt. Selbstverständlich wäre es auch denkbar, den Rückhub der Arbeitsmaschine durch die Hochdruckstufe zu bewirken.
N\'ie Fig.2 bis 5 veranschaulichen, werden die beiden Steuerkolben 20, 21 von einem gemeinsamen l,edienungshebe115a betätigt, welcher auf einer Welle 29 angeordnet ist. Zwischen diese Welle und die freien Enden der Steuerkolben sind Kniehebel 30, 30" bzw. 31, 31a eingeschaltet. Die Schenkel 30 und 31 sind jeweils starr mit der Welle 29 verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Angriffspunkte der Schenkel 30 und 31 an der Welle 29 um 9o° versetzt. Diese Versetzung in Verbindung mit der dargestellten Bauart der Steuerkolben und der Anordnung der gesteuerten Kanäle ermöglicht eine besonders zweckmäßige Schaltbewegung des Hebels i5°. Bei einer Bewegung es Schalthebels aus der in Fig. 2 dargestellten Leerlaufstellung heraus wird zunächst gemäß Fig. 3 die Niederdruckstufe und bei Weiterdrehung gemäß Fig.4 die Hochdruckstufe eingeschaltet. Für den Rückgang der Arbeitsmaschine ist eine Bewegung des Schalthebels in entgegengesetztem Drehsinn, also über die Leerlaufstellung hinaus (Fig. 5), erforderlich.
Die einzelnen Schaltstellungen werden zweckmäßig in bekannter Weise durch Rasten gesichert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Steuerung für mehrstufige Flüssigkeitsdruckpumpen, deren Stufen durch ein von Hand zu bedienendes Steuerorgan so schaltbar sind, claß die jeweils nicht an die Druckleitung der Arbeitsmaschine angeschlossenen Stufen angetrieben bleiben, aber über einen Sammelraum `kurzgeschlossen sind, gekennzeichnet durch ein ausschließlich in der Druckleitung zur Arbeitsmaschine liegendes Steuerorgan (15), welches sowohl die Druckstufen der Pumpe schaltet als auch die Beaufschlagung der Arbeitsmaschine steuert.
2. Steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan aus zwei an ein gemeinsames Bedienungsglied, insbesondere Bedienungshebel (15a), angeschlossenen Steuerkolben besteht, welche in durch eine Querbohrung (26) verbundenen parallelen Zylindern (18, i9) geführt sind und von denen der eine (2o) die Druckstufen der Pumpe, ,gegebenenfalls einschließlich der Leerlaufstufe, der andere (21) die Hubrichtung der Arbeitsmaschine steuert.
3. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dieDruckstufen steuernde Steuerkolben bei Einschaltung der Niederdruckstufe auch die Druckleitung der Hochdruckstufe mit dem die Hubrichtung des Arbeitszylinders steuernden Zylinder (i9) verbindet.
Steuerung nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der beiden Steuerkolben (20, 21) mit der Welle (29) des Bedienungsgliedes (i5a) durch je einen Kniehebel (30, 30a bzw. 31. 3111) erfolgt, dessen einer Schenkel (30, 31) starr auf der Welle (29) befestigt ist.
5. Steuerung nach Ansprüchen 2 oder 2 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den beiden Seiten der Arbeitsmaschinen führenden Druckleitungen (27, 28) im Steuergehäuse so angeordnet sind, daß sie bei der Leerlaufstellung,der Pumpe von ,dem Steuerkolben (21) abgedeckt sind (Fig. 2).
6. Steuerung nach Ansprüchen 2 oder 2 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkolben (20, 21) und die von ihnen gesteuerten Kanäle so angeordnet und die Angriffspunkte der Verbindungsmittel (30, 31) an der Bedienungswelle (29) so gelegt sind, daß durch eine von der Leerlaufstellung ausgehende Drehung der Bedienungswelle (29) in der einen Richtung bezüglich des Arbeitshubes der Arbeitsmaschine zuerst die Niederdruckstufe (Fig. 3) und dann die Hochdruckstufe (Fig. 4) eingeschaltet wird und daß durch entgegengesetzt gerichtete Drehung über die Leerlaufstellung 'hinaus der Rückhub der Arbeitsmaschine (Fig.5), vorzugsweise mittels der Niederdruckstufe, gesteuert wird.
7. Steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan mit der Pumpe (i) in einem Ölbehälter (16) unterhalb des Ölspiegels angeordnet und durch die Steuerung die Druckleitung (13 oder 14) der abgeschalteten Druckstufe bzw. Druckstufen über den Ölbehälter (16) mit den Ansaugöffnungen der Pumpe (i) 'kurzgeschlossen ist. R. Steuerung nach Anspruch 7, dadurch gelkennzeichttet, daB die Steuerkollyen (20, 21) in an beiden Enden offenen, d. h. in den Ölraum des Kastens (16) mündenden zylindrischen Bohrungen (18,i9) des Steuergzhäuses geführt sind. . Steuerung nach Ansprüchen i oder i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daB die Steuerung in einem besonderen Gehäuse (15) untergebracht ist, welches mit der Pumpe und der Arbeitsmaschine nur durch Rohrleitungen (13, 14 bzW. 27, 28) verbunden ist.