DE1453603A1 - Kolbenpumpe oder -motor - Google Patents
Kolbenpumpe oder -motorInfo
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Description
Paul P 1 e i g e r , Maschinenfabrik, Hammerthal-Nord üb. Hattingen/Ruhr
Kolbenpumpe oder -motor
Bei Kolbenpumpen oder -motoren besteht die Aufgabe, den Führungen
des Kolbens sowie eines gegebenenfalls vorhandenen Kolbschaftes Schmieröl zuzuführen. Zu diesem Zwecke ist bei bekannten Ausführungen
ein Gehäuseraum vorhanden, der Schmierflüssigkeit enthält und in den der oder die Kolben oder Kolbenschäfte eintauchen und
dadurch mit einem Schmierfilm behaftet werden, der beim Kolbenhub die Schmierung der Führung des Kolbenschaftes und des Kolbens bewirken
solle Bei Axialkolbenpumpen oder -motoren wird als Arbeitsflüssigkeit vielfach eine schmierfähige Flüssigkeit verwendet, um
den erforderlichen Schmierfilm, ausgehend von den Zylinderräumen, in denen die stirnseitigen Druckflächen der Kolben arbeiten, an
den Gleitbahnen der Kolben zu bilden. Zur Erzeugung des Schmierfilmes auf den rückwärtigen Teilen der Kolben, welche dem Triebflansoh
oder einer Schiefscheibe zugewendet sind, ist der den Triebflansch
oder die Schiefscheibe enthaltende G-ehäuseraum, in den die rückwärtigen Teile der Kolben eintauchen, vielfach als Teil der
Saugseite der Axialkolbenpumpe oder des Axialkolbenmotors ausgebildet und demzufolge gleichfalls mit der schmierfähigen Arbeitsflüssigkeit gefüllt, oder es ist dieser G-ehäuseraum für sich abgeschlossen
und mit einer besonderen Schmierflüssigkeit ganz oder teilweise gefüllt. Bei den bekannten Ausführungen ist für die Beförderung
der Sohmierflüssigkeit an die Gleitflächen der Kolben und Kolbenschäfte, sofern nicht besondere Schmierölpumpen vorhanden sind, die Haftfähigkeit der Schinierflüssigkeit am Kolben und
Kolbenschaft bestimmend, ferner ist die Passung im Zylinder und in der Kolbenschaft-Führung von Einfluss* Bei unzureichender Haftfähigkeit
der Söhmierflüssigkeit und / oder enger Passung besteht
die Gefahr der Bildung eines ungenügenden Schmierfilms und eines hierdureh bedingten vorzeitigen VerschleiBses infolge metallisöher
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Reibung. Bei Kolbenpumpen oder -motoren, deren Arbeitsflüssigkeit,
keine oder nur eine geringe Sehmierfähigkeit hat, besteht zudem
die Gefahr, dass ein auf den Kolben und den Kolbenschäften gebildeter Schmierfilm, der von der Schmierflüssigkeit im Gehäuseraum
herrührt, durch die im Zylinderraum enthaltene Arbeitsflüssigkeit infolge des darin periodisch auftretenden Druckes, der die Arbeitsflüssigkeit an die Kolben-G-leitflachen drückt, verdrängt wird, so
dass gleichfalls ein vorzeitiger Verschleiss durch mangelnde Schmierung eintritt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Kolbenpumpen oder -motoren, insbes. Axialkolbenpumpen oder -motoren, welche mit einem
eine Schmierflüssigkeit enthaltenden G-ehäuseraum versehen sind, mit
einfachen Mitteln die Gewähr für eine verlässliche Förderung der Schmierflüssigkeit zu den Führungen der Kolben oder Kolbenschäfte
zu schaffen. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, der Kolben
mit mindestens einer zusätzlichen Druckfläche in einem Druckraum arbeitet, welcher durch einen mit einem Rückschlagventil versehenen
Leitungsweg mit dem die Schmierflüssigkeit enthaltenden
Gehäuseraum sowie durch einen Leitungsweg mit den Führungsflächeη
des Kolbens und / oder Kolbenschaftes in Flüssigkeitsverbindung steht. Bei einer solchen Ausgestaltung erfüllt der Kolben eine
zweifache Funktion dahingehend, dass die üblicherweise vorhandene, meist stirnseitige Kolbendruckfläche auf die Arbeitsflüssigkeit
wirkt, während die zusätzliche Kolbendruckfläche die Versorgung der Führungsflächeη des Kolbens und / oder Kolbenschaftes mit
Schmierflüssigkeit bewirkt,
Für Kolbenpumpen oder -motore, deren Kolben oder Kolbenschäfte in
den die Schmierflüssigkeit enthaltenden Gehäuseraum eintauchen, wird die zweifache Kolbenfunktion mit baulich einfachen Mitteln
erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass ein Hohlraum des Kolbens, der über ein zum Hohlraum hin öffnendes Rückschlagventil mit dem
Gehäuseraum in Verbindung steht, einesteils an der Kolbenführung und andernteils in einen Ringraum mündet, der zwischen Schultern
des Kolbens oder Kolbensohaftes und deren führung mit einer mindestens
dem Kolbenhub entsprechenden axialen länge gebildet ist. Der Ritigraum erfährt bei der Hub- und Küekbewegung des Kolbens in
wechselnder Folge eine Vergras serung und Verkleinerung und füllt
eich bei seiner Vergrösserung mit der Sehaierflüssigkeit aus dem
Gehäuseraum, während bei der Verkleinerung die im Ringraum enthal-
909822/0316 .5-
tene Schmierflüsaigkeit unter Druck gesetzt wird, so dass das
Rückschlagventil schliesst und die Schmierflüssigkeit über die
Mündung des Hohlraumes zur Führung des Kolbens und / oder Kolbenschaftes
gefördert wird und dort einen wirksamen Schmierfilm bildet, der bei jeder Hub- oder Rückbewegung des Kolbens neue Schmierflüssigkeit
zugefördert erhält. Da die Zufuhr der Schmierflüseigkeit
zu den Führungen des Kolbens und / oder Kolbenschaftes unter Druck erfolgt, kann die im Zylinderraum vorhandene Arbeitsflüssigkeit
wegen des ihr entgegenwirkenden Schmierflüssigkeitsdruckes nicht oder nur schlecht an die Kolben- und Kolbenschaft-Führung
gelangen und den Schmierfilm verdrängen. Daher ist die Erfindung im besonderen Masse für solche Kolbenpumpen oder -motoren geeignet,
deren Arbeitsflüssigkeit nicht oder nur im geringen Masse schmierfähig ist.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Ringraum an
seinem dem Zylinderraum zugewendeten Ende durch die Schulter der Kolben- oder Kolbenschaft-Führung und am anderen Ende durch die
Schulter des Kolbens oder Kolbenschaftes begrenzt, ferner verläuft die öffnungs- und Schliessbewegung des Rückschlagventils in der
Axialrichtung des Kolbens oder parallel hierzu. Dies hat zur Folge, dass der Ringraum sich vergrössert und das Rückschlagventil öffnet,
wenn der Kolben dem das Schmiermittel enthaltenden G-ehauseraum
zustrebt. Da der Öffnungshub des Rückschlagventils in Achsrichtung des Kolbens oder parallel hierzu verläuft und dabei der Kolben
sich in der Gegenrichtung bewegt, begünstigt die Massenträgheit des Rückschlagventils dessen Öffnen bei der Vergrösserung des Ringraumes.
Ebenfalls wird das Schliessen des Rückschlagventils durch dessen Massenträgheit begünstigt, wenn der Ringraum eine Verkleinerung
erfährt, weil hierbei der Kolben sich entgegengesetzt zur Schliessrichtung des Rückschlagventils bewegt. In Ausnutzung dieses
Umstandes kann daher erwünschtenfalls auf eine Federbelastung des Rückschlagventiles verzichtet werden.
Zur Schaffung einer Sicherheit gegen ein Eindringen der Arbeitsflüssigkeit in den Spalt zwischen Kolben und Kolbenschaft und deren
Führung einesteils, sowie gegen ein Eindringen der Schmierflüssigkeit
in den Zylinderraum andernteils ist erfindungsgemäss zwischen dem Ringraum und dem Zylinderraum eine auf den Kolben wirkende
Dichtung mit mindestens je einer dem Ringraum und dem Zylinderraum
zugewendeten Dichtlippe angeordnet. - >njai
9 0 9 8 2 2/0316 .", »AD urinal ^
Der im Ringraum bei dessen Verkleinerung sich ausbildende Druck der
Schmierflüssigkeit kann durch Wahl einer zweckdienlichen Grosse des
Ringraumes beeinflusst werden. Eine weitere Beeinflussung des sich ausbildenden Druckes ist dadurch ermöglicht, dass erfindungsgemäss
zwischen dem Ringraum und dem Gehäuseraum ein diese verbindender Drosselkanal vorhanden ist, dessen Weite für die entstehende Druckhöhe
im Ringraum bestimmend ist. Der Drosselkanal kann dabei durch den zwischen dem Kolben oder Kolbenschaft und ihrer Führung bestehenden
Spalt gebildet oder auch gesondert angeordnet sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Mguren in Anwendung
auf Kolbenpumpen dargestellt. Es zeigen:
Mg. 1 eine Kolbenpumpe, schematisch im Längsschnitt dargestellt,
Mg. 2 und. 3 Kolbenpumpen in schematischer Darstellung, deren
Kolben in den die Schmierflüssigkeit enthaltenden Gehäuseraum eintauchen, mit Begrenzung
des Ringraumes am dem Gehäuseraum zugewendeten Ende durch eine Schulter der Kolbenführung
(Mg. 2) und durch eine Schulter des - Kolbens (Mg. 3),
Mg. 4 eine gemäss der Erfindung ausgeführte Axialkolbenpumpe
im Längsschnitt.
In allen Ausführungsbeispielen bezeichnet 1 einen Gehäuseraum, der
eine Schmierflüssigkeit enthält und in den bei den Ausführungsbeispielen entsprechend Mg. 2 bis 4 die Kolben 2 mit ihrem den Zylinderräumen
3 abgewendeten Teilen eintauchen. Die Zylinderräume sind mit Saug- und Druckventilen 4 bzw. 5 versehen, an deren Stelle
bei Kolbenmotoren in bekannter Weise gesteuerte Ein- und Auslässe für das Druckmittel treten.
In den Kolben 2 sind Hohlräume 6 angeordnet, welche über ein zum Hohlraum hin öffnendes Rückschlagventil 7 mit dem Gehäuseraum 1 in
Verbindung stehen. Der Hohlraum 6 mündet einesteils über Kanäle 8 an der Kolben-Führung und andernteils über Kanäle 6' in den Ringraum
9» der zwischen der Schulter 10 der Kolbenführung und der Schulter 11 des Kolbens 2 mit einer dem Kolbenhub entsprechenden
axialen Länge gebildet ist,
-5- * 909822/0316
Beim Saug- und Förderhub der Kolben 2 erfahren die Ringräume 9 in wechselnder Folge eine Vergrösserung und Verkleinerung. Die Verkleinerung
vollzieht sich beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 beim Saughub, dagegen beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 beim
Förderhub des Kolbens 2.
Die Hingräume 9 erhalten über das Rückschlagventil 7 eine Füllung
mit der Schmierflüssigkeit aus dem Gehäuseraum 1, wie noch beschrieben
wird.
.Sind die Ringräume 9 mit der Schmierflüssigkeit gefüllt und führen
die Kolben 2 aus der veranschaulichten Stellung einen Hub aus, so entsteht infolge der hierbei sich ergebenden Verkleinerung der Ringräume
9 in der darin enthaltenen Schmierflüssigkeit ein Druck, der das Rückschlagventil 7 auf seinen Sitz drückt und eine Förderung der
Schmierflüssigkeit über die Kanäle 8 zur Kolbenführung verursacht, Erwünschtenfalls kann durch Anordnen zusätzlicher Kanäle 12 die
Schmierflüssigkeit auch zu dem dem Gehäuseraum 1 benachbarten Teil der KoIben-Führung gefördert werden.
Um zu verhindern, dass im Ringraum 9 eingeschlossene Schmierflüssigkeit
der Ringraum-Verkleinerung als Flussigkeitsgesperre entgegenwirkt,
ist entweder der dem Gehäuseraum 1 zugewendete Teil der Kolben-Führung mit einer Passung ausgeführt, dass ein Teil der Schmierflüssigkeit
bei hohem Druck durch den Passungs-Spalt zwischen dem
Kolben und der Kolben-Führung in den Gehäuseraum 1 zurückgefördert
wird, oder es ist ein besonderer Uros3elkanal 13 vorhanden, dessen
Weite für eine im Ringraum 9 bei dessen Verkleinerung entstehende zweckdienliche Druckhöhe gewählt wird.
Zur Vermeidung einer Förderung der Schmierflüssigkeit vom Hohlraum
6 in den Zylinderraum 3 sowie zur Vermeidung einer Förderung der Arbeitsflüssigkeit aus dem Zylinderraum 3 an die Kolben-Führung und
in den Ringraum 9 oder Hohlraum 6 ist - wie Fig. 4 zeigt - zwischen dem Ringraum 9 und dem Zylinderraum 3 eine auf den Kolben 2 wirkende
Dichtung H angeordnet, welche je eine dem Ringraum 9 und dem
Zylinderraum 3 zugewendete Dichtlippe 15, 16 aufweist und daher durch doppelseitige Dichtwirkung die Schmierflüssigkeit von der
Arbeitsflüssigkeit trennt.
Die Füllung der Ringräume 9 mit der Schmierflüssigkeit erfolgt, nachdem die Kolben 2, ausgehend von der veranschaulichten Stellung,
nach Ausführung ihres Hubes die Totlage erreicht.haben, in welcher
909822/0316 »ad rnal
der Ringraum 9 seine geringste G-rösse hat. Mit dem dann einsetzen-,
den Kolben-Rückhub vergrössert sich der Ringraum, so dass eine" Saugwirkung entsteht, welche ein Öffnen des Rückschlagventiles 7
und ein Einströmen der Schmierflüssigkeit aus dem G-ehäuseraum 1 in
den Hohlraum 6 und den Ringraum 9 Terursacht.
Die Öffnungs- und Schliessbewegung des Rückschlagventiles wird
durch dessen Massenträgheit unterstützt, wenn entsprechend den Ausführungsbeispielen
gemäss Mg. 3 und 4 die Öffnungs- und Schliessbewegung
in Richtung der Kolben-Längsachse oder parallel hierzu erfolgt und der Ringraum 9 an seinem dem Zylinderraum 3 zugewendeten
Ende durch die Schulter 10 der Kolbenführung begrenzt ist. Hierbei ergibt sich nämlich sowohl bei der Öffnungs-, als auch bei
der Schliessbewegung, welche das Rückschlagventil 7 gegenüber dem
Kolben 2 ausführt, dass der am Kolben 2 befindliche Sitz des Rückschlagventiles 7 mit der Kolben-Bewegung von dem durch seine Massenträgheit
verharrenden oder nur verzögert durch das Druckspiel im Hohlraum 6 bewegten Rückschlagventil 7 abgehoben oder dem Rückschlagventil
7 genähert wird. Daher besteht die Möglichkeit, von einer Belastungsfeder des Rückschlagventiles 7 abzusehen und seine
Öffnungs- und Schliessbewegung durch die Einwirkung des Druckspieles im Hohlraum 6 und die Massenträgheit des Rückschlagventiles
zustande kommen zu lassen.
Von den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 bis 4 unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel gemäss Pig. 1 vornehmlich dadurch, dass
sowohl beim Vor-, als auch beim Rückhub des Kolbens 2 Schmierflüssigkeit zu den Mihrungsflächeη des Kolbens und Kolbenschaftes
gefördert wird. Zu diesem Zwecke sind zu beiden Seiten der Kolbenschulter 11' Ringräume 9» 9r vorhanden, welche über die Rückschlagventile
7 mit dem das Schmiermittel enthaltenden G-ehäuseraum 1' in leitungsverbindung stehen. Die Förderung der Schmierflüssigkeit
aus den Ringräumen 9» 91 zu den Mihrungsflächen des
Kolbens und Kolbenschaftes erfolgt in beschriebener Weise über die Kanäle 8 und 12. Die Entstehung eines Flüssigkeitsgesperres kann
bei diesem Ausführungsbeispiel durch die Anbringung der Droaselbohrung
13 in der Kolbenschulter 11' als Kurzschlussleitung zwischen den Ringräumen 9» 9' verhindert werden.
Die Ausführungsbeispiele lassen erkennen, dass mit geringem Bauaufwand
eine Druckschmierung der Führungsflächeη der Kolben 2
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durch deren Ausbildung als doppeltwirkende Kolben erreicht ist.
Die Erfindung ist für eine Anwendung bei Kolbenpumpen oder -motoren der verschiedensten Arten geeignet. Besonderen Vorzug verdient die
Erfindung für Kolbenpumpen oder -motoren, deren Arbeitsflüssigkeit keine oder nur eine geringe Schmierfähigkeit hat.
Zur deutlichen !Darstellung sind in den Figuren die Ringräume 9, 9'
verhältnismässig gross gewählt. Bei der praktischen Ausführung werden die Ringräume so bemessen, dass mit den sich ergebenden Fördermengen
der Schmiermittelbedarf an den Mhrungsflächen der Kolben
und Kolbenschäfte tunlichst nicht überschritten wird.
- 8 909822/0316
Claims (1)
- A1. &ra. P r il β1« Kolbenpumpe oder -motor· inebee» Axialkolbenpumpe oder -motorf mit einem β la· SohmierflÜBsigkeit enthaltenden. Q-ehäuseraum,,. dadurch gekönnaeiohnet, das β der Kolben (2) mit mindestens einer zusätzlichen Druckfläche (11) in einem Druokraum (9, 9') arbeitet» welcher,durch einen mit eitlem Rückschlagventil (T) versehenen Löitungßweg (6f f 6) mit dem die Soirmierflüasigkeit enthaltenden Gehäuseraum (1, 1') sowie durch einen Leitungeweg (6% 6, 8« 12) mit den IPtthrungsfläöhen des Kolbens und / oder Kolbenschaftee la flttssigkeltsverbinäung ateht.2· Kolbenpumpe oder -motor nach. Anepruch 1, deren Kolben oder Kolben* eohäfte ait D)ZNIiIi dem Zylinderraua abgewerteten feil in den die SohmiorflUBsigkeit enthaltenden Gehäueeraim eintauohen, dadurch gelee anzeichnet, daee ein Hohlraun (6) de· Kolbe ne (2), der über •in zum Hohlraum (6) hin Öffnende θ Rüökeohlagventil (7) mit dem aehätteeraüffi (1) in Verbindung steht» einesteile an der Kolbenführung und andernteile in einen Hingraum (9) mündet, der awieohen Schultern (11, 10) des Kolbe ob oder Kolbenachaftee (2) und deren führung mit einer mindeetta· dea Kolbenhub entepreoiienden axialen Iiänge gebildet ist*5* Kolbenpumpe oder -motor, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum (9) an seinem dem Zylinderraum (5) zugewendeten Bnde durch die Schulter (10) a.tr Kolben- oder Kolbensohaft-IHlhruhg und am anderen Ende durch die Sohulter (11) des Kolbens oder Kolbenechaftee (2) begrenet let und die öffnungs- und Sohlleaebewegung des Rüokechlagventil» (?) in der Achsrichtung des Kolbens(2) oder parallel hierzu herläuft.4· Kolbenpumpe oder -motor naoh den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass Bwiechen dem Ringraum (9) und dem Zylinderrau»(3) ein» auf den Kolben (2) wirkende Dichtung (H) mit mindestens je einer dem Ringraum (9) und dem Zylinderraum (3) zugewendeten Diohtlippe (15, 16) angeordnet 1st.-9·909822/031 6■AD5* Kolbenpumpe oder -motor naeh den Ansprüchen 1 bis 4» daduroh gekennzeichnet! daas awieohen dem Ringraum (9) und dem Gehäuaerau» (1) ein diese verbindender Broaeelkanal (13) vorhanden ist«€· Kolbenpumpe nach Anspruch 1, daduroh gekennselohnet» daae au beiden Seiten einer IColbeneohulter (10*) Ringräume (9* 9*) angeordnet sind, welche die Druckräuae bilden«909822/031 6Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEP0029293 | 1962-04-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1453603A1 true DE1453603A1 (de) | 1969-05-29 |
Family
ID=7371493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19621453603 Pending DE1453603A1 (de) | 1962-04-30 | 1962-04-30 | Kolbenpumpe oder -motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1453603A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10017780A1 (de) * | 2000-04-10 | 2001-10-25 | Brueninghaus Hydromatik Gmbh | Kolbenmaschine |
DE102012006780A1 (de) | 2012-04-03 | 2013-10-10 | Thomas Magnete Gmbh | Hubkolbenpumpe mit durchströmtem Gleitlager |
-
1962
- 1962-04-30 DE DE19621453603 patent/DE1453603A1/de active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10017780A1 (de) * | 2000-04-10 | 2001-10-25 | Brueninghaus Hydromatik Gmbh | Kolbenmaschine |
DE10017780B4 (de) * | 2000-04-10 | 2005-12-15 | Brueninghaus Hydromatik Gmbh | Kolbenmaschine |
DE102012006780A1 (de) | 2012-04-03 | 2013-10-10 | Thomas Magnete Gmbh | Hubkolbenpumpe mit durchströmtem Gleitlager |
DE102012006780B4 (de) | 2012-04-03 | 2018-03-15 | Thomas Magnete Gmbh | Elektromagnetische Hubkolbenpumpe mit Kolbengleitlager, wegen der Pumpwirkung einer gerichteten Schleppströmung durchflossen |
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