DE2304260C2 - Vorrichtung zur Änderung des Kolbenhubes einer Pumpe - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Änderung des Kolbenhubes einer Pumpe mittels eines in der Exzentrizität einstellbaren Kurbeltriebes, dereinen in der Antriebswelle axial geführten und mit dieser drehfest verbundenen Stellkörper aufweist, der durch eine ringförmige Exzenterscheibe hindurchgeführt, diese zur Änderung der Exzentrizität mittels am Stellkörper und an der Exzenterscheibe ausgebildeter Führungsflächen in einer radialen Ebene verschiebt.

Mit Vorrichtungen dieser Art kann der Kolbenhub auch während des Betriebes der i'umpe verstellt und damit z. B. bei Dosierpumpe die Dosiermenge genau eingestellt oder geändert werden.

Bei einer solchen Vorrichtung (US-PS 31 06 105) werden zwei aufeinanderliegende Kreisscheiben mit Hilfe des durch deckende radiale Schlitze der Scheiben geführten Stellkörpers über einen schräg an dessen einer Seite verlaufenden geradlinigen Führungsgrades exzentrisch *< > zueinander verschoben. Der Führungsgrad bewegt sich dabei in einer in dem radialen Schlitz der Scheiben vorgesehenen seitlichen Ausnehmung.

Diese Vorrichtung erfordert wegen der großen Bearbeitungsgenauigkeit, die für die ebenen Gleitflächen des *⁵ Stellkörpers ebenso notwendig Ist wie an den Führungsflächen der radialen Schlitze, der zusätzlichen seitlichen Ausnehmung sowie der aufeinanderlegenden Flächen der beiden Kreisscheiben, einen außerordentlich großen Herstellungsaufwand. Ebene Gleliflächen, insbesondere solche, die, wie hier der Führungsgrad und die seitliche Ausnehmung, zusätzliche Kantenführungen aufweisen, bringen Schrnierungsprobleme mit sich, und der Verschleiß ist selbst dann verhältnismäßig groß, wenn das Schmierproblem zufriedenstellend gelöst wird.

Eine andere Vorrichtung (AT-PS I 29 640) weist einen Stellkörper auf, der die Antriebswelle hülsenförmlg umfaßt, der mit einem steilen, nicht selbst hemmenden Innengewinde auf ein Ende der Antriebswelle aufgeschraubt Ist und deshalb anders als bei den gattungsge- ^Μ mäßen Vorrichtungen zwar mit der Antriebswelle umläuft aber nicht drehfest mit dieser verbunden Ist. Auf diesem Stellkörper sitzt eine weitere RlnghUlse, die einen innenverzahnten Ansatz aufweist, der mit der Außenverzahnung eines Ringes kämmt, der verdrehbar auf einem exzentrischen Ringbund der Antriebswelle lagert. Wird der Slellkörper bei rotierender Antriebswelle in axialer .Richtung durch Zug oder Druck beaufschlagt, dann dreht er sich relativ zu dieser um die Antriebswelle und überträgt die Drehung auf den auf dem exzentrischen Ringbund lagernden Ring und ändert damit den Exzenterhub der Pumpe,

Diese Vorrichtung vermeidet zwar den Herstellungsaufwand für paßgenaue, ebene Flächen und die damit verbundenen Schmier- und Verschleißprobleme, nimmt dafür aber den ebenfalls sehr großen Heirtellungsaufwand zweier innenverzahnter Hülsen und eine* außenverzahnten Ansatzes des Ringes in Kauf. Zusätzlich muß eine drehfeste, achsparallel verschiebbare Verbindung zwischen den beiden Hülsen vorgesehen werden.

Bei einer weiteren Vorrichtung (DE-PS 9 45 799) bestehen die Schalt- bzw. Kupplungsorgane aus mit Steilge-•vinde versehenen schrauben- und mutterartigen Teilen, die während des Ganges des Antriebes in Längsrichtung zueinander verschoben werden können und ein Verdrehen der Kurbelwelle bzw. die Hubverstellung bewirken. Das freie Ende der Kurbelwelle trägt ein Steilgewinde, während die treibende Welle und die Mutter derart ausgebildet sind, daß die Verschiebung der Mutter von einem ortsfesten Punkt außerhalb des Antriebes durch Mittel erfolgt, die in der Mittellinie der treibenden Welle liegen bzw. angreifen. Ein zentrisch aufgebohrter Teil der treibenden Welle nimmt dabei die gegen die Welle drehgesicherte verschiebbare Mutter mit exzentrisch zur Drehachse angeordn<?«m Gewinde auf. In das Gewinde greift das als Schraube ausgebildete Ende der Kurbelwelle ein. Diese Vorrichtung bringt neben einer großen Baulänge die Notwendigkeit mit sich, die Antriebswelle als geteilte Welle auszubilden, die zudem neben der Bohrung für die Aufnahme der verschiebbaren Mutter eine weitere exzentrische Längsbohrung für die Kurbelwelle und noch eine zentrische Längsbohrung für die Durchführung der Verschiebeelemente der Mutter aufweisen muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung, wie sie in der erwähnten US-PS 31 06 105 beschrieben wird, so zu verbessern, daß die Triebwerkskräfte bei der Verstellung auf die gesamte Umfangsfläche des Stellkörpers verteilt werden und damit der Verschleiß herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Stellkörper mit einem Exzenterringbund versehen ist. dessen Außenumfang schraubverzahnt in eine Innenbohrung der Exzenterscheibe eingreift.

Die Triebwerkskräfte werden bei dieser Ausbildung des Stellkörpers auf die gesamten Führungsflächen der Schraubverzahnung verteilt und damit der Verschleiß erheblich herabgesetzt; die Schraubenführung der Verzahnung erlaubt dabei ein leichtes und einfaches Verstellen des Stellkörpers auch während des Betriebes der Pumpe.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeisplels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. I die Vorrichtung im Axialschnitt von der Seite gesehen,

Fi g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-Il durch Fig. I und

Fig. 3 eine Einzelheit In perspektivischer Darstellung.

Wie aus Fig. I zu ersehen, gehört zu der einstellbaren Doslerpumpe ein Pumpengehiiuse, in dem eine Antriebsschnecke 11 auf einer Welle 12 sitzt, die über eine Kupplung 13 mit der Welle I4r; des Antriebsmotors 14 verbunden Ist. Die Schnecke 11 kämmt mit einem Schnekkenrad 15. das mit einem Rotationskörper 16 verbunden ist. der in einem Lager 18, das in einem Hallehock 17 ;im

■ Boden des Pumpengehiuses IO sitzt, jagert. In eine Zentrnlbohrung 19 des Rotationskörpers 16 ist der Stellkörper

~: 2U mit einem Keil 21 eingesetzt, der In einer Keilnut 22 in der Innenwandung der Bohrung 19 gleitet. Der Stell-

■ körper 20 !aßt sich dadurch Im Rotationskörper 16 axial in Richtung des Pfeils HI verschieben. Der auf den Stellkörper 20 aufgesetzte Kopf 23 ist In einer zylindrischen

H Aussparung 24 eines mit dem oberen Teil des Pumpen- t gehäuses 10 verbundenen Haltebockes 25 dreh- und =1 gleitbar gelager.

Der Mittelteil des Stellkörpers 20 ist als Exzenterringbund 26 ausgebildet, der von einer ringförmigen Exzen- 'Ί lerscheibe 27 umfaßt wird, gleitend auf dem Rotations- ': körper 16 aufliegt und von oben durch den Haltebock 25 axial festgelegt wird. Die Exzentrizität der Exzenter-" scheibe 27 zum Exzenterringbund 26 entspricht der Exzentrizität des Ringbundes 26 zum Stellkörper 20.

Wie aus Fi g. 3 zu ersehen, sind der Außenumfang des Exzenterringbundes 26 und die innere Wandung der ringförmigen Exzenterscheibe 27 mit miteinander kammenden Schraubverzahnungen 50, 51 versehen. Eine Drehung des Steükörpers 20 wird mittels der dabei als Kupplung wirkenden Schraubverzahnung SS, 51 zwischen Exzenterringbund 26 und Exzenterscheibe 27 auf die Exzenterscheibe übertragen. Wird andererseits der Siellkörper 20 und mit ihm der Exzenterringbund 26 in der mit dem Pfeil III angedeuteten Richtung angehoben oder gesenkt, dann bewirkt die Schraubverzahnung 50, 51 eine Veränderung der Exzentrizität der Exzenterscheibe 26 in bezug auf den Stellkörper 20. Die Exzenterscheibe 27 wird drehbar mit Zwischenlagern 35 von einem Ring 33 umfaßt, der einen Stoßstangenansatz 34 aufweist, dessen freies Ende in einen Ring 36 ausläuft.

der Ober ein Lager einen In das Ende eines Kreuzkopfes 39 für den Kolben 41 eingesetzten Bolzens 38 umschließt. Der Kreuzkopf 39 gleitet In einer Im Gehäuse 10 angeordneten Führung 40. Der Kolben 41 gleitet im Zylinder 42 der Pumpe 43,

Zum Einstellen des Hubes des Kolbens 41 der Pumpe 43 Ist der Stellkörper 20 Ober den Kopf 23 und die Lager 53 und 54 mit einer Einstellstange 52 verbunden, die durch eine Bohrung 55 im Führungsblock 56 ragt, der auf den oberen Haltebock 25 aufgesetzt Ist. Eine Kellnut 58 in der Innenwandung der Bohrung 55 und ein in die EInsteUstange 52 eingesetzter Keil 57 verhindern eine Drehbewegung der Einstellstange 52. Auf dem Führungsblock 56 ist in Lagern 59 ein Schneckenrad 60 angeordnet, das eine zentrale Gewindebohrung für das Außengewinde 62 der Einstellstange 52 aufweist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kämmt das Schneckenrad 60 mit einer zweiten Schnecke 63, die auf einer Schneckenwelle 64 im Gehäuse 10 lagert. Auf einem Ende der Schnekkenwelle 64 sitzt außerhalb des Gehäuses 10 ein Handrad 65, während das andere Ende der SrV, lecken welle 64 mit einem elektrischen Servomotor €9 verbunden ist (Fig. 2).

Wird die Schnecke 63 von Hand oder über den Servomotor 69 gedreht, dann bewegt sich die Einstellsiange 52 in Richtung ihrer Achse nach oben bzw. nach unten und mit ihr werden das Stellglied 20 und der Exzenterringbund 26 zur Veränderung der Rotationsexzentrizität des Exzenterrings 27 bewegt und damit der Hub des Kolbens 41 eingestellt. Dieser Einstellvorgang IgSt sich auch während der Antriebsdrehbewegung des Stellgliedes 20 vornehmen. Der Pumpenbetrieb wird dabei nicht unterbrochen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Änderung des Kolbenhubes einer Pumpe mittels eines in der Exzentrizität einstellbaren Kurbeltriebes, der einen in der Antriebswelle axial geführten und mit dieser drehtest verbundenen Stellkörper aufweist, der durch eine ringförmige Exzenterscheibe hindurchgeführt, diese zur Änderung der Exzentrizität mittels am Stellkörper und an der Exzenterscheibe ausgebildeter Führungsflächen in einer radialen Ebene verschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkörper (20) mit einem Exzenter-Ringbund (26) versehen ist, dessen Außenumfang schraubverzahnt (50, 51) in eine Innenbohrung der Exzenterscheibe (27) eingreift.