DE859993C - Cooling of the journal of liquid pumps of the radial piston type - Google Patents

Description

Kühlung des Laufzapfens von Flüssigkeitspumpen der Radialkolbenbauart Die -Flüssigkeitspumpen der Radialkolbenbauart (Sternpumpen) für hohe Drücke weisen als wesentliches Merkmal einen rotierenden Laufkörper auf, in welchem die Zylinder sternförmig angeordnet sind. Die Kolben werden an einer exzentrisch zum Zylinderkörper angeordneten kreisförmigen Polkurve, die als Trommel ausgebildet sein kann, entlanggeführt und erhalten so während einer jeden Umdrehung des Zylindersternes zwei Hubbewegungen (Saug- und Druckhub). Die Kolben saugen hierbei das Druckmittel (Öl) aus zwei in einem Laufzapfen angeordneten Kanälen an: und drücken es dann in zwei andere entsprechende Kanäle des Zapfens. Ein einwandfreies Ansaugen und wirtschaftliches Fördern des Öles-unter @hohem Druck ist aber nur dann möglich, wenn Leck- bzw. Spalt-Verluste weitgehend vermieden oder wenigstens auf ein kleines Maß fher:bibgesetzt sind:. Daraus ergibt sich, daß der Zylinderkörper mit eingepreßter Laufbüchse mit engstmögliaher Passung gleiten muß. Nur die enge Flächen dlie'htung eines genau eingepaßten Gleitlagers kann das Austreten von unerwünscht -großen Ölmengen aus den Öldruckkammern verhindern.Cooling of the journal of liquid pumps of the radial piston type The liquid pumps of the radial piston design (star pumps) for high pressures have an essential feature of a rotating body in which the cylinder are arranged in a star shape. The pistons are eccentric to the cylinder body arranged circular pole curve, which can be designed as a drum, guided along and thus receive two stroke movements during each revolution of the cylinder star (Suction and pressure stroke). The pistons suck the pressure medium (oil) from two in a trunnion arranged channels: and then press it into two other corresponding Channels of the cone. Perfect suction and economical conveying of the Oil under high pressure is only possible if there are leakage or gap losses largely avoided or at least to a small extent earlier: This means that the cylinder body with the pressed-in liner is as narrow as possible Fit must slide. Only the narrow surfaces of a precisely fitted slide bearing can prevent undesirably large amounts of oil from escaping from the oil pressure chambers.

Bei Anwendung solerher Gleitlager muß man aber manche Nachteile in Kauf nehmen, die sich aus hoher Erwärmung des Laufzapfens ergeben. Das tritt vorwiegend bei @ sog. Null'.hubpumpen auf, die zum Antrieb von Pressen oder Richtmaschinen benutzt werden und bei Erreichen-eines bestimmten Höchstdruckes durch eine selbsttätig wirkende Hubverstellvorrichtung auf eine kleinere Hubexzentrizität eingestellt werden. Die Förderung kann sogar angenähert den Wert Null erhalten bei gleichbleibender Antriebsdrehzahl der Pumpe. Der Laufzapfen wird dann nicht mehr ordentlich gekühlt, da die infolge der geringen Förderung den Zapfen durchfließende geringe Ölmenge zur Abführung der bei dem 'hdhen Flächendruck erzeugten Wärme nicht ausreicht; er läuft bald trocken, und es treten dann gewöhnlich. die bekannten Erscheinungen des Klemmens oder gar des Fressens der Lagerflächen auf.When using solerher slide bearings, however, one must have some disadvantages in Take purchase, which result from high heating of the trunnion. That occurs predominantly at @ so-called zero stroke pumps, which are used to drive presses or straightening machines be used and when reaching-a certain Maximum pressure by an automatically acting stroke adjustment device to a smaller stroke eccentricity can be set. The subsidy can even be given an approximate value of zero constant drive speed of the pump. The trunnion will then no longer be properly cooled, as the flowing through the pin due to the low promotion not a small amount of oil to dissipate the heat generated by the high surface pressure sufficient; it soon runs dry, and then it usually occurs. the known phenomena of jamming or even eating of the bearing surfaces.

Gemäß der Erfindung werden. diese übelstände dadurch vermieden, daß der Laufzapfen durch einem zusätzlich in die Kanäle des Laufzapfens (Saugkanäle oderDruckkanäle) gedrücktenFlüssigkeitsstrom gekühlt wird. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß eine stets gleichbleibende Kühlölmenge mittels einer Hilfspumpe in den einen von zwei Saugkanälen des Zapfens hineingedrückt, von der Hauptpumpe ganz oder teilweise angesaugt und bei geminderter Pumpenförderung durch den anderen Saugkanal wieder zurück nach außen in den Ölbehälter gefördert wird. Der in den Laufzapfen hirneingedrückte Kühlölstrom entspricht zweckmäßig mindestens der halben normalen Förderleistung der Pumpe.According to the invention. these evils avoided by the trunnion through an additional in the channels of the trunnion (suction channels or pressure channels) the pressurized liquid flow is cooled. This can e.g. B. thereby happen that a constant amount of cooling oil by means of an auxiliary pump in pushed in one of the two suction channels of the spigot, completely by the main pump or partially sucked in and with reduced pump delivery through the other suction channel is conveyed back to the outside into the oil container. The one in the trunnion The cooling oil flow that is pressed into the brain is expediently at least half the normal one Delivery rate of the pump.

Es kann aber auch aus der Druckleitung eine bestimmte Ölmenge entnommen, zweckmäßig unter Druck gekühlt und vermittels einer Hilfspumpe in den Druckkanal des Laufzapfens zurückgedirückt werden. Hierbei ist an geeigneter Stelle ein Rückschlagventil vorzusehen.However, a certain amount of oil can also be taken from the pressure line, expediently cooled under pressure and by means of an auxiliary pump in the pressure channel of the trunnion must be pushed back. There is a check valve at a suitable point to be provided.

'In der Zeichnung ist eine Flüssigkeitspumpe der Radialkolbenbauart mit den Merkmalen der Erfindung in einem Ausführungisbeispiel veranschaulicht; und zwar stellt dar Fig. i einen durch die Mittelachse geführten Vertikalschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt hier Saug- und Druckrohransdhlüsse nach Linie II-II der Fig. i, Fig. 3 eine Unteransicht des Laufzapfens, Fig. q. einen Querschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3.In the drawing, there is a radial piston type liquid pump with the features of the invention illustrated in one embodiment; and although FIG. 1 shows a vertical section taken through the central axis, FIG. 2 shows a cross section here suction and pressure pipe connections along line II-II of FIG. i, Fig. 3 is a bottom view of the trunnion, Fig. q. a cross-section by line IV-IV of FIG. 3.

Die Sternpumpe besteht aus dien an sich bekannten Hauptteilen, nämlich dem im Gehäuse i eingespannten Mittelzapfen 2, dem auf dem Laufzapfen 2a drehbar gelagerten Zylinderstern 3 und der um den Zylinderstern ,angeordneten Lauftrommel q., die zur Führung der Kolben 6 dient. Die Trommel ist auf dem Schlittere 5 leicht drehbar gelagert und kann durch Verschiebendes Schlittens in beliebigen Exzentrizitätslagen innerhalb gewisser Grenzen eingestellt werden, wodurch gleichzeitig der Hub der in dem Zylinderstern gelagerten Kolben 6 eingestellt wird. In dem Zapfen 2 sind, wie üblich, vier gleich große Kanäle 7a bis 7d vorgesehen, von denen die beiden unteren, 7a und 7b, im allgemeinen zum Ansaugen des Druckmittels (Saugkanäle) und die beiden; oberen, 7c und 7d zum Fortdrücken des Öls dienen (Druckkanäle). Sowohl die Saugkanäle alts auch die Druckkanäle haben in dem Laufzapfen 2a je für sich gemeinsame Durchflußöffnungen 8 (s. Fig. 3 find 4).The star pump consists of the main parts known per se, namely the central journal 2 clamped in the housing i, the cylinder star 3 rotatably mounted on the journal 2a and the barrel drum q. The drum is rotatably mounted on the slide 5 and can be adjusted in any eccentricity positions within certain limits by moving the slide, whereby the stroke of the piston 6 mounted in the cylinder star is adjusted at the same time. As usual, four channels 7a to 7d of the same size are provided in the pin 2, of which the two lower ones, 7a and 7b, are generally for sucking in the pressure medium (suction channels) and the two; upper, 7c and 7d are used to push the oil away (pressure channels). Both the suction channels and the pressure channels each have common flow openings 8 in the journal 2a (see Fig. 3, 4).

An dem Gehäuseflansch 9 ist eine Rohrleitung io angeschlossen, durch welche eine Zahnradpumpe i i mit dem einen unteren Saugkanä.l 7" verbunden wird. Auf der anderen Seite des Gehäuseflansches ist eine Rohrleitung 12 an den Saugkanal 7b angeschlossen, die in den Ölbehälter 13 hineinragt. Die Zahnradpumpe ist in dem gleichen Behälter angeordnet. Die beiden oberen Druckkanäle 7c und 7d stehen mit der gemeinsamen Druckleitung 14 in Verbindung, die oben mit dem Gehäuseflansch 9 verbunden ist.To the housing flange 9 a pipe is io connected, by means of which ii is a gear pump with a lower Saugkanä.l 7 "is connected. On the other side of the housing flange a conduit 12 is connected to the suction passage 7b, which projects into the oil tank 13. The gear pump is arranged in the same container, and the two upper pressure channels 7c and 7d are connected to the common pressure line 14, which is connected to the housing flange 9 at the top.

Die Wirkungsweise der Pumpe mit der neuen Kühlölförderung ist wie folgt: Die Hauptpumpe saugt das Öl aus dem Behälter bei B durch die Rohrleitung 12 und den einen Saugkanal 7b hindurch an. Gleichzeitig wird aber durch die Zahnradpumpe, die dien Antrieb zweckmäßig vors der Pumpenwelle aus erhält, etwa die der halben Förderleistung der Hauptpumpe entsprechende Frischölmenge bei A angesaugt und, in den anderen Saugkanal7a hineingedrückt. Diese durch die Zahnradpumpe geförderte Ölmenge wird durch - den gleichmäßigen Antrieb der Zahnradpumpe stets gleich hoch genalten, so daß auch bei Hubverkleinerung der Hauptpumpe dennoch immer die gleiche Friis.chölmenge in den Saugkanal 7a der Pumpe gedrückt wird. Die Zahnradpumpe ist so bemessen, daß sie mindestens etwa eine Ölmenge liefert, die .der halben Förderleistung der Hauptpumpe entspricht.The operation of the pump with the new cooling oil delivery is as follows: The main pump sucks the oil from the container at B through the pipe 12 and the one suction channel 7b . At the same time, however, the gear pump, which expediently receives the drive in front of the pump shaft, sucks in fresh oil corresponding to half the delivery rate of the main pump at A and presses it into the other suction channel 7a. This amount of oil delivered by the gear pump is always kept at the same level due to the uniform drive of the gear pump, so that the same amount of oil is always pressed into the suction channel 7a of the pump even when the main pump's stroke is reduced. The gear pump is dimensioned so that it delivers at least approximately an amount of oil that corresponds to half the delivery rate of the main pump.

Bei Normallauf der Hauptpumpe gelangt der angesaugte Ölstrom sowie der durch die Zahnradpumpe hineingedrückte Ölstrom in die Durchflußöffnung 8 des Laufzapfens; das an dieser Stelle zusammenfließende Öl wird von der Hauptpumpe geschluckt und während, der folgenden Druckhubperiade in die Druckkanäle 7c und 7d und aus diesen in die Druckleitung 14 gefördert.When the main pump is running normally, the sucked-in oil flow and the oil flow pushed in by the gear pump reach the flow opening 8 of the journal; the oil flowing together at this point is swallowed by the main pump and conveyed into the pressure channels 7c and 7d and from these into the pressure line 14 during the following pressure stroke period.

Sobald aber die Hauptpumpe, beispielsweise durch Einwirkung einer so-g. Nullhubregelvorrichtung, auf einen kleinen Hub eingestellt und somit auch die Fördermenge stark gemindert wird, z. B. auf ein Viertel der Normalmenge, ändert sich die Wirkungsweise des Ölzuflusses wie folgt: Die Zahnradpumpe liefert in diesem Fall eine größere Ölmenge als die Hauptpumpe fördert. Die Hauptpumpe kann diese in den Saugkanal 711 hineingedrückte Ölmenge nicht schlucken. Der dadurch entstehende Überschuß an Öl wird infolgedessen über die Durchfiußöffnung 8 in Richtung des Pfeils C (Fig. 3) in den anderen, Saugkana17b hineingedrückt und in den Behälter 13 zurückgefördert. Auf diese Weise wird, bei geminderter Förderung der Hauptpumpe ein zusätzlicher Oldurchfluß durch die Saugkanäle :des Lauf- und Mittelzapfens erzielt. Das durch die Saugkanäle fließende zusätzliche Öl bewirkt eine gute Wärmeabfuhr aus dem hoch beanspruchten. Laufzapfen.But as soon as the main pump, for example by the action of a so-called. Zero stroke control device, set to a small stroke and thus also the delivery rate is greatly reduced, e.g. B. to a quarter of the normal amount changes the mode of operation of the oil inflow is as follows: The gear pump delivers in this Case a larger amount of oil than the main pump delivers. The main pump can do this Do not swallow the amount of oil pressed into the suction channel 711. The resulting Excess of oil is consequently via the flow opening 8 in the direction of the arrow C (Fig. 3) pressed into the other suction channel 17b and conveyed back into the container 13. In this way, if the delivery of the main pump is reduced, an additional one Oil flow through the suction channels: of the barrel and center pin achieved. That through Additional oil flowing through the suction channels causes good heat dissipation from the high claimed. Trunnions.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei Einstellung der Hauptpumpe auf etwa die halbe Fördermenge noch keine fühlbare nachteilige Einwirkung auf den Laufzapfen eintritt. So genügt daher durchaus, eine nur der halben Förderleistung der Pumpe entsprechende Öl.mengc durch die Zahnradpumpe zusätzlich in den einen Saugkanal zu drücken.Experience has shown that when the main pump is set on about half the delivery rate still has no noticeable adverse effect the Trunnion enters. Therefore, only half of the delivery rate is sufficient Oil.mengc corresponding to the pump through the gear pump additionally into the one To press the suction channel.

Die Erfindung selbst läßt verschiedene Ausführungsmöglichkeiten zu, die sich schon allein daraus ergeben, äaß man in einen Mittelzapfen an Stelle von vier Kanälen auch zwei oder drei Kanäle anordnen kann, also beispielsweise einen Saugkanal und einen Druckkanal oder aber zwei Saugkanäle und einen größeren Druckkanal. Hat man nur einen Saugkanal zür Verfügung, so kann man das durch die Zahnradpumpe geförderte Öl mittels eines in den Sauganal eingeschobenen Druckrohres bis an die Saugöffnung des eigentlichen Laufzapfens heranführen.The invention itself allows various possible embodiments, which result from this alone, one ate in a central peg instead of four channels can also arrange two or three channels, so for example one Suction channel and a pressure channel or two suction channels and a larger pressure channel. If you only have one suction channel available, you can do this with the gear pump pumped oil by means of a pressure pipe pushed into the suction channel up to the Bring up the suction opening of the actual journal.

Es ist ferner möglich, den Antrieb der Zahnradpumpe so. einzurichten, daß dieselbe bei Betrieb der Hauptpumpe innerhalb gewisser Fördergrenzen gänzlich abgeschaltet bleibt und erst von einer bestimmten reduziertem Förderleistung der Hauptpumpe an wieder zugeschaltet -wird, z. B. mittels einer hydraulisch beeinflußten Kupplung.It is also possible to drive the gear pump like this. to set up that the same remains completely switched off during operation of the main pump within certain delivery limits and only switched on again after a certain reduced delivery rate of the main pump - is, z. B. by means of a hydraulically influenced clutch.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: z. Kühlung des Laufzapfens von Flüssigkeitspumpen der Radialkolbenbauart, dadurch geskennzeichnet, daß der Laufzapfen (2a) durch einen zusätzlich in diie Kanäle des Laufzapfens (Saugkanäle 7a, 7b oder Druckkanäle 7c, 7d) gedrückten Flüssigkeitsstrom gekühlt wird. PATENT CLAIMS: e.g. Cooling of the journal of liquid pumps the radial piston type, characterized in that the journal (2a) by a additionally in the channels of the journal (suction channels 7a, 7b or pressure channels 7c, 7d) the pressurized liquid stream is cooled. 2. Kühlung des Laufzapfens nach Anspruch r mit zwei Saugkanälen., dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Saugkanäle (7a, 7b) innerhalb des Laufzapfens (2a) durch eine Durchflußöffnung (8) verbunden sind, der eine Saugkanal (7 b) an eine in einen Flüssigkeitsbehälter (z3) tauchende Ansaugleitun.g(z2)'angesclalossen ist, während der andere Saugkanal (7a) von einer Hilfspumpe (z r) durch eine Rohrleitung (to) gespeist wird. 3: Kühlung des Laufzapfens, nach Anspruch z mit einem Saugkanal, dadiurch gekennzeichnet, daß im Saugkanal ein Druckrohr angeordnet und; an eine Hilfspumpe angeschlossen ist, die zur Kühlung des Laufzapfens Flüssigkeit bis an die Saugöffnung desselben heranführt. q.. Kühlung des Laufzapfens nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Druckleitung eine bestimmte Flüssigkeitsmenge abgezweigt, zweckmäßig unster Druck gekühlt und vermittels einer Hilfspumpe in den Druckkanal des Laufzapfens zurückgedrückt wird. 5. Kühlung äles Laufzapfens nach Anspruch z bis q., dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlölstrom mindestens etwa der halben normalen Förderleistung der Hauptpumpe entspricht.2. Cooling of the journal according to claim r with two suction channels., characterized in that the two suction channels (7a, 7b) are connected within the journal (2a) through a flow opening (8), the one suction channel (7 b) is clalossed to a suction pipe (z2) 'immersed in a liquid container (z3) is, while the other suction channel (7a) from an auxiliary pump (z r) through a pipeline (to) is fed. 3: cooling of the journal, according to claim z with a suction channel, characterized in that a pressure pipe is arranged in the suction channel and; to a Auxiliary pump is connected, the liquid to cool the trunnion up to the suction opening of the same. q .. cooling of the journal according to claim r, characterized in that a certain amount of liquid from the pressure line branched off, appropriately cooled to low pressure and by means of an auxiliary pump in the Pressure channel of the journal is pushed back. 5. Cool down äles journal Claim z to q., Characterized in that the cooling oil flow is at least about corresponds to half the normal delivery rate of the main pump.