DE2941469A1 - ROTATION CYLINDER PISTON PUMP, IN PARTICULAR LUBRICANT PUMP - Google Patents
ROTATION CYLINDER PISTON PUMP, IN PARTICULAR LUBRICANT PUMPInfo
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Description
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Anwaltsakte 3456Attorney File 3456
Rotationszylinder-Kolbenpumpe, insbesondere SchmiermittelpumpeRotary cylinder piston pump, in particular Lubricant pump
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationszylinder-Kolbenpumpe, insbesondere Schmiermitttelpumpe, mit einem im Pumpengehäuse um eine gehäusefeste Drehachse drehbar gelagerten Zylinderkörper, der von einer parallel zu seiner Drehachse verlaufenden Antriebswelle angetrieben ist und in welchem senkrecht zu seiner Drehachse in einem Arbeitsraum ein Kolben geführt ist, der auf einem parallel zur Drehachse des Zylinderkörpers verlaufenden Bolzen gelagert ist, der exzentrisch zur Achse der Antriebswelle verläuft und ai dem der Kolben bei der Umdrehung des Zylinders in dem Arbeitsraum hin und her verschiebbar angetrieben ist.The invention relates to a rotary cylinder piston pump, in particular a lubricant pump, with an axis of rotation in the pump housing around an axis of rotation fixed to the housing rotatably mounted cylinder body, which is driven by a drive shaft running parallel to its axis of rotation is driven and in which a piston is guided perpendicular to its axis of rotation in a working space, the is mounted on a parallel to the axis of rotation of the cylinder body bolt, which is eccentric to The axis of the drive shaft runs and ai that the piston during the rotation of the cylinder in the working space and is driven forward slidably.
Eine derartige Rotationszylinder-Kolbenpumpe ist aus der DE-PS 421 648 bekannt. Bei der bekannten Pumpe ist die Antriebswelle exzentrisch zu der Drehachse des Zylinderkörpers angeordnet und treibt eine Scheibe an, an welcher zwei diametral gegenüberliegende Bolzen sitzen, von denen der eine Bolzen in eine zylindrische Bohrung des Kolbens drehbar eingreift, der in einer den Arbeitsraum der Pumpe bildenden, diametral über die eine Stirnfläche des Zylinderkörpers verlaufenden ersten Führungsnut verschiebbar geführt ist. Der andere Bolzen hingegen greift in eine die erste Führungsnut senkrecht kreuzende zweite Führungsnut in derselben Stirnfläche des Zylinderkörpers gleitend ein. Hier werden somit einerseits der Zylinderkörper und andererseits der Kolben von jeweils einem von zwei Bolzen angetrieben, die um eine exzentrisch zurSuch a rotary cylinder piston pump is known from DE-PS 421 648. In the known pump is the Drive shaft arranged eccentrically to the axis of rotation of the cylinder body and drives a disk on which two diametrically opposed bolts sit, one of which bolt in a cylindrical bore of the Piston engages rotatably, which in a forming the working space of the pump, diametrically over the one end face of the cylinder body extending first guide groove is slidably guided. The other bolt, however, engages into a second guide groove perpendicular to the first guide groove in the same end face of the cylinder body sliding one. Here, on the one hand, the cylinder body and, on the other hand, the piston of one of each two bolts driven, which are eccentric to the
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Drehachse des Zylinderkörpers verlaufende Achse kreisen, welche mit der Achse der Antriebswelle zusammenfällt.Circling the axis of rotation of the cylinder body extending axis, which coincides with the axis of the drive shaft.
Durch einen derartigen Antrieb wird jedoch nicht nur die Masse des Kolbens sondern auch die dem gegenüber viel größere Masse des Zylinderkörpers bei jeder Umdrehung desselben abwechselnd beschleunigt und verzögert, so daß durch die dabei auftretenden unterschiedlich großen und ungleichförmig wechselnden Kräfte eine verhältnismäßig große unausgeglichene rotierende Masse für die Antriebsscheibe und die Antriebswelle vorliegt. Hinzu kommt, daß auch die Gleitbewegung des zweiten Bolzens in seiner Führungsnut am Zylinderkörper ungleichförmig ist und daß sowohl der zweite Bolzen wie auch der Kolben an der Kreuzungsstelle der Führungsnuten die zwischen deren aufeinandertreffenden Flanken vorhandenen Ecken überlaufen müssen. Insgesamt ist daher die bekannte Pumpe einem starken Verschleiß ausgesetzt und in ihrer möglichen Drehzahl beschränkt.With such a drive, however, not only the mass of the piston but also the mass of the piston becomes large greater mass of the cylinder body with each revolution of the same alternately accelerated and decelerated, so that due to the differently large and non-uniformly changing forces that occur, a relatively there is a large unbalanced rotating mass for the drive pulley and drive shaft. In addition comes that the sliding movement of the second bolt in its guide groove on the cylinder body is non-uniform is and that both the second bolt and the piston at the intersection of the guide grooves between whose meeting flanks must overrun existing corners. Overall, therefore, is the well-known The pump is subject to severe wear and tear and its possible speed is limited.
Durch die Erfindung wird eine Rotationszylinder-Kolbenpumpe geschaffen, die im Vergleich mit der erwähnten bekannten Pumpe einem geringeren Verschleiß unterworfen ist und bei kompakter Ausführung mit höherer Drehzahl betrieben werden kann.The invention provides a rotary cylinder piston pump which, in comparison with the aforementioned known pump is subject to less wear and with a compact design with a higher speed can be operated.
Dies wird gemäß der Erfindung bei einer Rotationszylinder-Kolbenpumpe mit den eingangs erwähnten Merkmalen dadurch erreicht, daß der Zylinderkörper und die Antriebswelle koaxial zueinander fest miteinander verbunden sind und der Bolzen im Pumpengehäuse feststehend angeordnet ist und in ein quer zur Kolbenachse und Bolzenachse verlaufendes Langloch des Kolbens von dem der Antriebswelle entgegengesetzten Ende des Zylinderkörpers her eingreift.According to the invention, this is done in a rotary cylinder piston pump achieved with the features mentioned above in that the cylinder body and the drive shaft are firmly connected to each other coaxially and the bolt is stationary in the pump housing is arranged and in a transverse to the piston axis and bolt axis extending elongated hole of the piston of the the end of the cylinder body opposite the drive shaft engages.
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Die Rotationszylinder-Kolbenpumpe gemäß der Erfindung kann somit in kleiner Baugröße und kompakter Bauweise ausgeführt werden. Der Zylinderkörper kann im wesentlichen über seine gesamte Umfangsflache hin in einem entsprechend gestalteten Innenraum des Pumpengehäuses sauber abgestützt und gelagert werden und seine rotierende Masse ist bis auf die geringere rotierende Masse des Kolbens bezüglich der Antriebswelle ausgeglichen. Bis auf den Kolben, der eine Transplationsbewegung ausübt, sind nur stillstehende oder in ausschließlich rotierender Bewegung angetriebene Teile vorhanden, wobei die Erfindung mit einer minimalen Anzahl gegeneinander beweglicher Teile auskommt. Die erfindungsgemäße Rotationszylinder-Kolbenpumpe ist daher nur wenig verschleißbehaftet, läuft ve-hältnismäßig ruhig und kann gleichwohl auch bei hohen Drehzahlen betrieben werden.The rotary cylinder piston pump according to the invention can thus be of small size and compact design are executed. The cylinder body can essentially over its entire circumferential surface in one appropriately designed interior of the pump housing are cleanly supported and stored and its rotating Except for the lower rotating mass of the piston, the mass is balanced with respect to the drive shaft. Except for the piston, which exerts a transplating movement, there are only stationary or exclusive rotating motion driven parts present, the invention with a minimum Number of mutually moving parts comes from. The rotary cylinder piston pump according to the invention is therefore little wear and tear, runs proportionately quiet and can also be operated at high speeds.
Der den Kolben für seine Hin- und Herbewegung führende Arbeitsraum kann wie bei der eingangs erwähnten bekannten Lösung auch bei der erfindungsgemäßen Lösung als zu der einen Stirnseite des Zylinderkörpers hin offene Nut gestaltet sein, die an der offenen Nutseite von einem stillstehenden Stirndeckel des Gehäuses verschlossen ist. Da aber hierbei sich die translatorische Bewegung des Kolbens mit seiner kreisenden Bewegung überlagert und dadurch an dieser Stelle erhöhte Verschleißgefahr besteht, und da außerdem durch eine solche Ausführungsform an der Trennebene zwischen dem stillstehenden Stirndeckel und dem rotierenden Zylinderkörper zusätzliche Dichtungsflächen mit verhältnismäßig engen Toleranzen vorhanden sein müssen, wird in einer Ausgestaltung der Erfindung eine Ausführungsform vorgezogen, bei welcher der ArbeitsraumThe working space leading the piston for its back and forth movement can, as in the case of the known one mentioned at the beginning Solution also with the solution according to the invention than to the one end face of the cylinder body be designed open groove, which is closed on the open groove side by a stationary end cover of the housing is. Since, however, the translatory movement of the piston with its circular movement superimposed and thus there is an increased risk of wear at this point, and also because of such Embodiment at the parting line between the stationary end cover and the rotating cylinder body additional sealing surfaces with relatively narrow tolerances must be available, In one embodiment of the invention, an embodiment is preferred in which the working space
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am gesamten Umfang von dem Zylinderkörper umschlossen ist und der Bolzen eine konzentrisch zur Drehachse des Zylinderkörpers ausgebildete Bohrung desselben durchgreift. is enclosed on the entire circumference of the cylinder body and the bolt is concentric to the axis of rotation of the Cylinder body formed bore passes through the same.
Bei dieser Ausführungsform ist somit der Kolben vollständig im Inneren des Zylinderkörpers eingeschlossen und wird am gesamten Umfang in rein translatorischer Bewegung geführt. Außerdem sind die beiden Pumpenkammern dadurch an beiden Seiten über die Umfangsflachen des Zylinderkörpers und die mit diesen zusammenwirkenden Lagerflächen des Gehäuses gut abgedichtet. Ferner können hierbei der Kolben und entsprechend der ihn führende Arbeitsraum zylindrisch gestaltet werden, was gegenüber anderen Querschnitten, die an sich ebenfalls möglich sind, weniger aufwendig in der Fertigung ist.In this embodiment, the piston is thus completely enclosed in the interior of the cylinder body and is guided in a purely translatory movement over the entire circumference. Also are the two pump chambers thereby on both sides over the circumferential surfaces of the Cylinder body and the bearing surfaces of the housing that interact with them are well sealed. Furthermore can in this case, the piston and, accordingly, the working space leading to it are designed to be cylindrical, which is opposite other cross-sections, which are also possible per se, is less expensive to manufacture.
Durch die Ausbildung des den Kolben hin- und herführenden Bolzen als im Betrieb der Pumpe stillstehendes Teil ist es überdies in einfacher Weise möglich, den Kolbenhub einstellbar zu machen. Hierzu wird in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Bolzen an einem senkrecht zur Drehachse des Zylinderkörpers verstellbaren Schieber sitzt, der beispielsweise in einer entsprechenden Führungsnut des Pumpengehäuses geführt und über eine vorzugsweise mit Feingewinde ausgestattete Schraubspindel verstellt werden kann.Due to the design of the bolt that guides the piston back and forth as a part which is stationary when the pump is in operation it is also possible in a simple manner to make the piston stroke adjustable. This is done in a further Advantageous embodiment of the invention proposed that the bolt on a perpendicular to the axis of rotation of the cylinder body adjustable slide sits, for example in a corresponding guide groove of the Out of the pump housing and adjusted via a screw spindle preferably equipped with a fine thread can.
Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsformen erläutert, die aus der Zeichnung ersichtlich sind. In der Zeichnung zeigt:The invention is explained on the basis of two embodiments which can be seen from the drawing. In the Drawing shows:
Fig. 1 den Axialschnitt einer erfindungsgemäßen Rotationszylinder-Kolbenpumpe ,1 shows the axial section of a rotary cylinder piston pump according to the invention ,
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Fig. 2 den Querschnitt entsprechend der Schnittlinie aus Fig. 1 und2 shows the cross section corresponding to the section line from FIGS. 1 and
Fig. 3 eine Abwandlung der Ausführungsform aus den Fig. 1 und 2 zur beispielhaften Erläuterung einer einfachen Möglichkeit zur Verstellung des Kolbenhubes der Pumpe.3 shows a modification of the embodiment from FIGS 1 and 2 for an exemplary explanation of a simple possibility of adjustment the piston stroke of the pump.
Im Pumpengehäuse 1 ist ein an der einen Stirnseite von einem Gehäusedeckel 5 verschlossener, im wesentlichen zylindrischer Innenraum 2 ausgebildet, in welchem ein Zylinderkörper 4 drehbar gelagert ist, der senkrecht zu seiner Drehachse von einer zylindrischen Bohrung als Arbeitsraum 6 für einen darin hin- und herverschiebbar geführten, zylindrischen Kolben 7 durchsetzt ist. An der dem Gehäusedeckel 5 entgegengesetzten Seite erstreckt sich koaxial mit dem Zylinderkörper 4 die mit diesem einstückige, als Wellenzapfen ausgebildete Antriebswelle 8 aus dem Pumpengehäuse 1 heraus. An der Innenseite des Gehäusedeckels 5 sitzt ein parallel zur Drehachse des Zylinderkörpers verlaufender, jedoch zu dieser um die Exzentrizität e versetzter Bolzen 9, der durch eine koaxial zur Drehachse des Zylinderkörpers ausgebildete Bohrung 10 an dessen dem Zylinderdeckel 5 zugewendeten Stirnende und diametral durch den Arbeitsraum 6 im Zylinderkörper 4 hindurchragt. Der Kolben 7 ist auf diesem Bolzen 9 gelagert, der hierzu ein senkrecht zur Bolzenachse und zur Kolbenachse verlaufendes Langloch 11 im Kolben 7 durchgreift und an den Langseiten des Langloches 11 gleitend anliegt.In the pump housing 1 is a closed at the one end face of a housing cover 5, essentially cylindrical interior 2 formed, in which a cylinder body 4 is rotatably mounted, the perpendicular to its axis of rotation of a cylindrical bore as a working space 6 for a back and forth in it guided, cylindrical piston 7 is penetrated. Extends on the side opposite the housing cover 5 coaxially with the cylinder body 4 is the one-piece drive shaft designed as a shaft journal 8 out of the pump housing 1. On the inside of the housing cover 5 sits parallel to Axis of rotation of the cylinder body extending, but to this by the eccentricity e offset bolt 9, the through a bore 10 formed coaxially to the axis of rotation of the cylinder body on the cylinder cover 5 thereof facing end and diametrically protrudes through the working space 6 in the cylinder body 4. The piston 7 is mounted on this bolt 9, which for this purpose runs perpendicular to the bolt axis and to the piston axis The elongated hole 11 extends through the piston 7 and rests in a sliding manner on the long sides of the elongated hole 11.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind in dem Innenraum 2 des Gehäuses 1 an diametral gegenüberliegenden Stellen eine Eintrittskammer 3 und eine Austrittskammer 20 sichel-As can be seen from Fig. 2, are in the interior 2 of the housing 1 at diametrically opposite points Entry chamber 3 and an exit chamber 20 sickle
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förmig ausgebildet, deren senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 2 gemessene Breite dem Durchmesser des Kolbens 7 entsprechen kann und in welche jeweils eine Gewindebohrung 12 mündet, in welche Schraubnippel für die Zufuhr bzw. Abfuhr des von der Pumpe geförderten Druckmittels eingeschraubt werden können.shaped, its perpendicular to the plane of the drawing the width measured in FIG. 2 can correspond to the diameter of the piston 7 and in each of which a threaded hole 12 opens into which screw nipples for supplying or removing the pressure medium conveyed by the pump can be screwed in.
Durch die Drehung der Antriebswelle 8 werden somit der Zylinderkörper 4 und in ihm der Kolben 7 in Umdrehung versetzt, der jedoch an dem stillstehenden Bolzen 9 gehalten ist, so daß er durch dessen Exzentrizität gegenüber der Drehachse des Zylinderkörpers 4 sich im Arbeitsraum 6 des Zylinderkörpers 4 hin und her bewegt und jedesmal, wenn er mit dem einen und dem anderen seiner Stirnenden die Eintrittskammer überläuft, das Druckmittel ansaugt und beim überlaufen der Austrittskammer 20 das Druckmittel herausdrückt. Es handelt sich daher um einen doppeltwirkenden Kolben.As a result of the rotation of the drive shaft 8, the cylinder body 4 and in it the piston 7 are thus rotating offset, which, however, is held on the stationary bolt 9, so that it is opposite by its eccentricity the axis of rotation of the cylinder body 4 moves back and forth in the working space 6 of the cylinder body 4 and every time it overflows the entry chamber with one and the other of its front ends, the pressure medium sucks and when the outlet chamber 20 overflows, the pressure medium is pushed out. It is therefore one double acting piston.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sitzt der Bolzen 9 an einem Schieber 13, der in einer entsprechenden Nut 19 des Gehäusedeckels 5 senkrecht zur Drehachse des Zylinderkörpers 4 verstellbar geführt ist. Hierzu greift in das Gewinde eines Gewindeloches in dem Schieber eine Schraubspindel 14 ein, die an einer außen am Gehäuse 1 festliegenden geschlitzten Platte 15 drehbar, jedoch axial fest gelagert ist, so daß mittels des Betätigungskopfes 16 der Schraubspindel 14 der Schieber 13 und damit der an ihm sitzende Bolzen 9 zur Verstellung der Exzentrizität e und damit des Kolbenhubes stufenlos feinverstellt werden kann. Im übrigen entspricht die Ausführungsform aus Fig. 3 der aus den Fig. 1 und 2, wie durch die entsprechenden gleichlautenden Bezugszeichen ersichtlich ist.In the embodiment according to FIG. 3, the bolt 9 is seated on a slide 13 which is in a corresponding groove 19 of the housing cover 5 is guided in an adjustable manner perpendicular to the axis of rotation of the cylinder body 4. This takes effect into the thread of a threaded hole in the slide a screw spindle 14 which is attached to an outside on the housing 1 fixed slotted plate 15 is rotatable, but axially fixed, so that by means of the actuating head 16 of the screw spindle 14 of the slide 13 and thus the bolt 9 sitting on it for adjusting the eccentricity e and thus the piston stroke continuously can be finely adjusted. Otherwise, the embodiment of FIG. 3 corresponds to that of FIGS. 1 and 2, such as can be seen by the corresponding identical reference numerals.
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Die Stellen, an denen die Scheitel der sichelförmigen
Ein- und Austrittskammern 3,20 liegen und die Gewindebohrungen 12 für die Ein- und Austrittsleitungen münden,
liegen diametral des den Zylinderkörper 7 am Umfang
drehbar führenden zylindrischen Innenraumes 2 des Gehäuses 1 einander gegenüber in einer Ebene, welche die
Achse des Zylinderkörpers 7 enthält und senkrecht zu
der die Achsen des Zylinderkörpers 7 und des Bolzens 9 enthaltenden Ebene verläuft. Durch Änderung der Drehrichtung
der Antriebswelle 8 werden die Eintrittskammer und die Austrittskammer wirkungsmäßig miteinander vertauscht.
Dieselbe Möglichkeit ist bei der Ausführungsform entsprechend Fig. 3 vorhanden, indem der Bolzen 9
von der einen Achsseite des Zylinderkörpers 4 über dessen Achse hinaus auf die andere Achsseite des Zylinderkörpers
4 verschoben wird.The places where the vertex of the sickle-shaped
Inlet and outlet chambers 3, 20 and the threaded bores 12 for the inlet and outlet lines open, lie diametrically of the cylinder body 7 on the circumference
rotatably leading cylindrical interior 2 of the housing 1 opposite each other in a plane which contains the axis of the cylinder body 7 and perpendicular to
the plane containing the axes of the cylinder body 7 and the bolt 9 runs. By changing the direction of rotation of the drive shaft 8, the inlet chamber and the outlet chamber are effectively interchanged. The same possibility is available in the embodiment according to FIG. 3, in that the bolt 9 is displaced from one axis side of the cylinder body 4 beyond its axis to the other axis side of the cylinder body 4.
Die größte Länge des Langloches 11 entspricht dem doppelten Wert der größten Exzentrizität e vermehrt um den Durchmesser des in das Langloch 11 eingreifenden Teils des Bolzens 9. Der Durchmesser der zylindrischen Bohrung 10 entspricht wenigstens dem doppelten Wert der größtmöglichen Exzentrizität e vermehrt um den Durchmesser des die Bohrung 10 durchgreifenden Teils des Bolzens 9.The greatest length of the elongated hole 11 corresponds to twice that The value of the greatest eccentricity e increased by the diameter of the part engaging in the elongated hole 11 of the bolt 9. The diameter of the cylindrical bore 10 corresponds to at least twice the value of the largest possible Eccentricity e increased by the diameter of the part of the bolt 9 that extends through the bore 10.
Wenn bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 der Bolzen 9 nicht verstellbar sein soll, kann zur Verkürzung der
nicht abgestützten auskragenden Länge des Bolzens 9
dessen die Bohrung 10 durchsetzender Schaftteil als
konzentrisch mit dem Zylinderkörper 7 angeordneter Zylinderschaft ausgebildet sein, dessen Durchmesser der der
Bohrung 10 entspricht, so daß der Zylinderschaft in der
Bohrung 10 drehbar abgestützt ist (nicht gezeigt).If, in the embodiment according to FIG. 1, the bolt 9 should not be adjustable, the can be used to shorten the
unsupported cantilever length of bolt 9
whose shaft part penetrating the bore 10 as
be designed concentrically with the cylinder body 7 arranged cylinder shaft, the diameter of which corresponds to that of the bore 10, so that the cylinder shaft is rotatably supported in the bore 10 (not shown).
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