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Hydraulische Steuerung, insbesondere für eine
Doppeltauchkolbenpumpe
Es ist schon eine Doppeltauchkolbenpumpe mit einander gegenüberliegenden Pumpenräumen vorge- schlagen worden. Bei dieser Pumpe war derDoppeltauchkolben als auf einem Kolben hin-und hergleiten- der Zylinder ausgebildet. Zur Umsteuerung der Bewegung des Doppeltauchkolbens war im feststehenden
Kolben ein Drehschieber vorgesehen, dem zwei axial bewegbare Vorsteuerschieber zugeordnet waren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuerung der Hin-und'Herbewegung des Doppeltauch- kolbens zu vereinfachen.
Erfindungsgemäss wird dies durch einen als Stufenkolben ausgebildeten Hauptsteuerschieber erreicht, dessen eine Begrenzungsfläche ständig druckbeaufschlagt ist, welcher Hauptsteuerschieber eine Steuerkammer begrenzt, deren hydraulisch wirksame Ringfläche grösser ist als die genannte Begrenzungsfläche. Die Steuerkammer wird in den Umkehrpunkten über einen Vorsteuerschieber auf Zu- oder Abfluss geschaltet.
Bei einer erfindungsgemässen Steuerung für eine Doppeltauchkolbenpumpe ist die dem Zuflusskanal zugewendete Kreisfläche des Hauptsteuerschiebers ständig druckbeaufschlagt. Die Steuerkammer, die von dem Hauptsteuerschieber begrenzt wird, weist eine hydraulisch wirksame Ringfläche auf, die etwa die doppelte Grösse der genannten Kreisfläche hat. Der Hauptsteuerschieber begrenzt ferner eine Kammer, die über mindestens eine Bohrung mit dem Abflusskanal verbunden ist.
Die erfindungsgemässe hydraulische Steuerung kann überall dort in der Technik Verwendung finden, wo eine automatische Hin- und Herbewegung geschaffen werden soll. Als Beispiele werden hier nur genannt : Tankwaschgeräte, bei denen der Düsenkopf eine Hin- und Herbewegung ausführt, Werkzeugmaschinen und Hochdruckspritzrohre.
Bei der Verwendung der erfindungsgemässen Steuerung für ein Hochdruckspritzrohr ist die eine Seite des Hauptsteuerschiebers mit einem Teildruck auf ganzer Fläche ständig beaufschlagt. Die auf der andern Seite angeordnete Steuerkammer ist über den Vorsteuerschieber entweder dem vollenDruckausgesetzt oder auf Abfluss geschaltet.
Weitere Kennzeichen und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung vorteilhafter, beispielsweiser Ausführungsformen. Es zeigen Fig. l einen Schnitt durch den Zylinder und den Kolben einerDoppeltauchkolbenpumpe, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. l, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. l und Fig. 4 einen Schnitt durch den Steuerzylinder eines Hochdruckspritzrohres.
Der Doppeltauchkolben 1 ist als auf dem Kolben 2 gleitender Zylinder ausgebildet. Der Kolben 2 steht fest. In dem Kolben 2 ist ein Hauptsteuerschieber 4 angeordnet, der als Stufenkolben gestaltet ist.
DasAntriebsmedium wird über denKanal 3 zugeführt, durchströmt teilweise da Innere des Haupt- steuerschiebers 4, u. zw. die Kammer 5, und gelangt bei der in Fig. l aufgezeigten Stellung über den Kanal 6, die Bohrung 7 und den Kanal 8 in den Zylinderraum 9. In diesem Zylinderraum
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wird ein Druck aufgebaut, durch den der Doppeltauchkolben in Richtung des Pfeiles 10 bewegt wird.
Der Zylinderraum 11 ist über den Kolbenkanal 12, die Bohrung 13 und den Kanal 14 des Haupt- steuerschiebers auf Abfluss geschaltet. Der Abfluss erfolgt über den Kanal 15.
Am Ende der Hubbewegung des Doppeltauchkolbens in Richtung des Pfeiles 10 arbeitet die innere Begrenzungsfläche 16 desTauchkolbenkopfes 17 mit dem Anschlag 18 des Vorsteuerschiebers 19 zusammen. Der Vorsteuerschieber wird umgeschaltet. Durch diese Bewegung des Vorsteuerschiebers wird dieSteuerkammer 20 des Hauptsteuerschiebers 4 auf Zufluss geschaltet. Der Zufluss erfolgt über die
Leitung 21, denRingraum 22 und die Leitung 23. Die Kammer 24 steht ständig über die Bohrungen 25 und 26 mit dem Abflusskanal 15 in Verbindung.
Da die hydraulisch wirksame Ringfläche der Steuerkammer 20 etwa doppelt so gross ist wie die Kreisfläche des Hauptsteuerschiebers, die dem
Zuflusskanal 3 zugewendet ist und ständig druckbeaufschlagt ist, wird bei einer Druckbeaufschlagung der Ringfläche der Steuerkammer 20 der Hauptsteuerschieber in die andere Endstellung bewegt. Hiedurch wird der Kanal 14 mit der Bohrung 27 verbunden und der Zylinderraum 9 auf Abfluss geschaltet. Das Antriebsmedium fliesst nun über den Kanal 6, die Bohrung 28 und den Kanal 29 in den Zylinderraum 11. Der Doppeltauchkolben bewegt sich in Richtung des Pfeiles 30. Am Ende dieser Hubbewegung arbeitet die innere Begrenzungsfläche 31 des Tauchkolbenkopfes 32 mit dem Anschlag 33 des Vorsteuerschieber 19 zusammen.
Der Vorsteuerschieber wird wieder in die in Fig. 2 gezeigte Stellung bewegt. In dieser Stellung ist die Steuerkammer 20 über die Bohrung 23, den Ringraum 22 und den Kanal 34 mit dem Abfluss 15 verbunden. Infolge des Druckes in dem Zuflusskanal und der Druckbeaufschlagung der Kreisfläche dec Hauptsteuerschiebers, die dem Zuflusskanal zugewendet ist, wird der Hauptsteuerschieber in die in den Fig. 1 und 2 aufgezeigte Stellung bewegt.
Durch dieMadenschraube 35, deren zylindrischerBolzen 36 in eine Nut 37 des Hauptsteuerschiebers 4 ragt, wird der Hauptsteuerschieber gegen Verdrehung gesichert.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Hochdruckspritzrohr erfolgt der Zufluss des Presswassers über den Stutzen 40. Dieser Stutzen ist in das Bodenstück 41 eingeschraubt, das mit einem zylindrischen Mantel 42 lösbar verbunden ist. In dem zylindrischen Mantel ist der Zylinder 43 befestigt, in dem der Kolben 44, der mit dem Spritzrohr 45 verbunden ist, hin-und hergleitet. Diese hin-und hergehende Bewegung des Kolbens 44 wird ebenfalls über einen Hauptsteuerschieber 46 erreicht, dem ein Vorsteuerschieber 47 zugeordnet ist. Der Hauptsteuerschieber umgreift mit Abstand ein Rohr 48, das über die Kolbenringfläche 49, die mit dem Anschlagbund 50 zusammenwirkt, in axialer Richtung bewegt werden kann.
Das Rohr 48 ist mit einem Ringflansch 51 verbunden, der mit dem Anschlagkopf 52 des Vorsteuerschiebers 47 zusammenwirkt.
Bei der in Fig. 4gezeigtenStellungstr8mt das Presswasser von dem Stutzen 40 durch das Rohr 48, die Ringkammer 53, die Bohrung 54 in den Zylinderraum 55. m diesem Zylinderraum wird ein bestimmter Flüssigkeitsdruck aufgebaut.
Gleichzeitig strömt das Presswasser über die Kanäle 56,57 des Bodenstückes, den Ringraum 58. das Sieb 59, den Kanal 60, den Ringraum 61 in den Zylinderraum 62. Auf den Kolben 44 wirkt der Differenzdruck zwischen denZylinderräumen 62 und 55. Unter der Wirkung dieses Differenzdruckes bewegt sich der Kolben mit dem Spritzrohr in Richtung des Pfeiles 63. Der Hub des Kolbens wird dadurch begrenzt, dass die Ringfläche 49 mit demAnschlagbund 50 zusammenarbeitet und über den Flansch 51 der Vorsteuerschieber 47 umgeschaltet wird. Durch diese Schaltbewegung wird die Steuerkammer 64 des Hauptsteuerschiebers über die Bohrung 65, den Ringraum 66 und die Bohrung 67 mit dem Abfluss 68 verbunden.
Infolge des im Raume 62 herrschenden Teildruckes wird der Hauptsteuerschieber 46 umgeschaltet. Durch diese Schaltbewegung wird der Zuflusskanal 60 abgesperrt und der Kanal 69 freigegeben. Über diesen Kanal wird der Zylinderraum 62, u. zw. über den Ringraum'10, mit dem Abfluss 68 verbunden. Da nun der Druck im Zylinderraum 55 grösser ist als der im Zylinderraum 62, bewegt sich der Kolben 44 in Fig. 4 nach links. Die vordere Begrenzungsfläche 72 des Kolbens arbeitet am Ende der Hubbewegung mit dem Anschlagkopf 73 des Vorsteuerschiebers 47 zusammen und bewegt diesen in die in Fig. 4 gezeigte Stellung.
In dieser Stel- lung wird derHauptsteuerschieber umgeschaltet, da dieSteuerkammer 64 über die Bohrung 65 sowie über die Bohrung 74 dem vollen Flüssigkeitsdruck ausgesetzt wird. In dem Zylinderraum 62 wird wieder ein Teildruck aufgebaut, durch den der Kolben 44 in Richtung des Pfeiles 63 bewegt wird, so dass das Sprit'7, rohr eine Hin- und Herbewegung ausführt. Hin- und hergehende Spritzrohre haben sich für viele Reinigungszwecke bewährt.