Hebelbetätigte Hydraulikpumpe

Abstract

 Gemäß der Erfindung ist bei einer Hydraulikpumpe mit einem in einem Gehäuse (1) durch einen daran angelenkten Hebel (4) betätigbaren Arbeitskolben (3) zur Vereinfachung der Herstellung des Gehäuses und der Pumpe insgesamt ein Einlaßventil (22, 27) für die Speisung eines den Arbeitskolben aufnehmenden Arbeitszylinders mit Hydraulikfluid in den Grund der Arbeitszylinderbohrung (2) und ein Auslaßventil (20, 26) für die Abführung des Hydraulikfluids unter Druck aus dem Arbeitszylinder in den Arbeitskolben gelegt. Außerdem sind die im Gehäuse (1) außer der Arbeitszylinderbohrung (2) noch erforderlichen Bohrungen (9, 17, 21, 24) für die Führung des Hydraulikfluids teils parallel zur Arbeitszylinderbohrung und teils senkrecht dazu sowie weitestmöglich koaxial zueinander ausgeführt.

Beschreibung

Hebelbetätigte Hydraulikpumpe

[0001] Die Erfindung betrifft eine hebelbetätigte Hydraulikpumpe mit einem Gehäuse, das einen Arbeitszylinder mit einem darin unter Antrieb durch einen außen am Gehäuse angelenkten Hebel axial verstellbaren Arbeitskolben, einen mit dem Arbeitszylinder über ein Einlaßventil mit Durchlaßrichtung nur zum Arbeitszylinder hin verbundenen Ansatzstutzen als Verbindung zu einem Reservoir für Hydraulikfluid und einen über ein Auslaßventil mit Hydraulikfluid unter Druck aus dem Arbeitszylinder speisbaren Ausgangsanschluß für eine äußere Druckleitung aufweist.

[0002] Von der Anmelderin hergestellte Pumpen dieser Art haben sich im praktischen Einsatz als von Hand oder mit dem Fuß zu betätigende Quellen für Druckfluid zur Speisung verschiedenartigster Hydrauliksysteme vielfach bewährt. Für die Fertigung und auch für die Wartung solcher Pumpen hat sich jedoch der Wunsch ergeben, die bisherige Bauweise der Pumpen, die zum einen eine relativ große Anzahl von Einzelteilen sowie zum anderen und vor allem eine kosten- und zeitaufwendige Bearbeitung der den Hauptbestandteil der Pumpen bildenden Gehäuse verlangt, konstruktiv zu vereinfachen und herstellungstechnisch zu verbilligen.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Pumpenkonstruktion anzugeben, die mit deutlich weniger Einzelteilen und Bearbeitungsvorgängen bei der Herstellung auskommt, als dies bisher der Fall ist.

[0004] Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Einlaßventil am Grunde einer den Arbeitszylinder bildenden Hauptbohrung im Gehäuse mit einen diese Bohrung verlängernden Axialkanal abschließendem Ventilglied ausgebildet ist und daß das Auslaßventil in einen den Arbeitszylinder mit dem Ausgangsanschluß im Gehäuse verbindenden Kanal im Arbeitskolben gelegt ist.

[0005] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung im Sinne der gestellten Aufgabe ergeben sich aus den Unteransprüchen, wobei insbesondere die kosten- und wartungsgünstige Ausbildung von Einlaßventil und Auslaßventil als Kugelventile und die fertigungsgerechte Anordnung des für einen Druckmittelrückfluß zum Reservoir sorgenden Entlastungsventils als bedeutsam hervorzuheben sind.

[0006] Insgesamt sind bei der Herstellung des Gehäuses für eine Pumpe gemäß der Erfindung nur vier Bohrvorgänge auszuführen, wobei zwar teilweise Änderungen im Bohrungsdurchmesser erforderlich werden, dafür aber die Bohrrichtung nur einmal gewechselt werden muß, da je zwei dieser vier Bohrungen parallel zueinander gelegt werden können. So verlaufen beispielsweise die Hauptbohrung für die Ausbildung des Arbeitszylinders und die zum Ansatzstutzen für das Reservoir führende Parallelbohrung entlang einer ersten Richtung und die zueinander koaxialen Stichbohrungen für den Ausgangsanschluß und das Entlastungsventil sowie die Radialbohrung zu dem an die Hauptbohrung anschließenden Axialkanal entlang einer zu dieser ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung. Neben dieser Verminderung der erforderlichen Arbeitsvorgänge wird außerdem eine Verkleinerung der Anzahl der benötigten Einzelteile auf rund die Hälfte erreichbar.

[0007] Im Ergebnis erweist sich daher eine gemäß der Erfindung gestaltete Pumpe als kostengünstig in der Herstellung, arbeits- und zeitsparend in der Wartung und zuverlässig und langlebig im Betrieb.

[0008] Für die weitere Erläuterung der Erfindung wird nunmehr auf die Zeichnung Bezuggenommen, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Dabei zeigen in der Zeichnung:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Gehäuse einer erfindungsgemäß ausgebildeten Hydraulikpumpe mit jeweils einem Teilstück des angesetzten Reservoirs für das zu pumpende Hydraulikfluid und des Hebels für die Betätigung des Arbeitskolbens und

Fig. 2 eine im Maßstab vergrößerte Detaildarstellung für das in der Zeichnung untere Ende von Arbeitskolben und Arbeitszylinder mit dem Einlaß- und dem Auslaßventil.

[0009] Die in Fig. 1 dargestellte Hydraulikpumpe gestattet es, einem Reservoir 10, von dem in der Zeichnung nur das rechte offene Ende gezeigt ist, entnommenes Hydraulikfluid unter Druck an einen in der Zeichnung selbst nicht dargestellten Verbraucher wie ein für irgendeinen Zweck dienendes Hydrauliksystem abzugeben, und außerdem kann dieses Hydraulikfluid drucklos wieder in das Reservoir 10 zurückgeführt werden.

[0010] Das insoweit vermittelnde Zwischenstück der Pumpe ist ein in Fig. 1 in einem Schnitt entlang der vertikalen Mittelebene des in Form eines Hohlzylinders ausgeführten Reservoirs 10 dargestelltes Gehäuse 1, das mit einem Fuß 32 auf einer festen Unterlage wie dem Boden einer Werkstatt aufsitzt. und an seinem in der Zeichnung linken unteren Teil einen Ansatzstutzen 23 aufweist, in den das Reservoir 10 mit seinem rechten Ende eingeschraubt ist. Als zweite Stütze für die Abstützung der Pumpe auf der Unterlage dient ein am linken, in der Zeichnung nicht gezeigten Ende des Reservoirs vorgesehener Fuß.

[0011] In einer in der Zeichnung vertikal verlaufenden zylindrischen Hauptbohrung 2 des Gehäuses 1 ist ein entsprechend zylindrisch geformter Arbeitskolben 3 in axialer Richtung verschiebbar geführt, so daß diese Hauptbohrung 2 einen Arbeitszylinder für den Arbeitskolben 3 bildet. Zur Betätigung des Arbeitskolbens dient ein in der Zeichnung nur zum Teil sichtbarer Schwenkhebel 4, der mittels einer Achse 5 in einer Konsole oben auf dem Gehäuse 1 mit seinem einen Ende angelenkt ist und in kleinem Abstand von dieser Achse 5 einen Zapfen 6 aufweist, den ein in einem verdickten Kopf 33 am oberen Ende des Arbeitskolbens 3 vorgesehener und nach links hin offener Schlitz 34 so umgreift, daß durch Schwenken des Hebels 4 um die Achse 5 der Arbeitskolben 3 in der Hauptbohrung 2 im Gehäuse 1 nach oben bzw. nach unten verstellt werden kann. Zwei in Ringnuten des Arbeitskolbens 3 eingelegte Dichtungsringe 30 und 31 sorgen dabei für eine Abdichtung des Arbeitskolbens 3 in der Hauptbohrung 2. Nach unten zu findet der Hub des Arbeitskolbens 3 in der Hauptbohrung 2 seine Begrenzung durch das Aufsitzen des unteren Endes des Arbeitskolbens 3 auf einer inneren Ringschulter 28 im unteren Bereich der Eauptbohrung 2, während die obere Hubbegrenzung über eine Begrenzung des Schwenkwinkels für den Schwenkhebel 4 gegeben ist.

[0012] Das untere Ende der Hauptbohrung 2 im Gehäuse 1 setzt sich unterhalb der Ringschulter 28 fort in einem blind endenden Axialkanal 7, der koaxial zur Hauptbohrung 2 verläuft und in diese mit einem kegelförmigen Ventilsitz 27 übergeht, der zusammen mit einer im unteren Endstück der Hauptbohrung 2 eingesetzten und durch einen dort eingepaßten Sprengring 37 in ihrem Spielraum in der Axialrichtung der Hauptbohrung 2 begrenzten Ventilkugel 22 ein Einlaßventil für Hydraulikfluid aus dem Reservoir 10 bildet, das so über eine vom unteren Rand des Ansatzstutzens 23 ausgehende und nach Durchqueren des Axialkanals 7 blind im Gehäuse 1 endende Radialbohrung 24 und das Einlaßventil aus dem Reservoir 10 in den in der Hauptbohrung 2 gebildeten Arbeitszylinder einströmen, nicht aber daraus ausströmen kann.

[0013] Ausgehend von der unteren Stirnseite des Arbeitskolbens 3 verläuft darin entlang seiner Achse ein Stück weit nach oben eine Axialbohrung 12, an deren oberes Ende eine Querbohrung 13 anschließt, die am Umfang des Arbeitskolbens 3 im Bereich einer Eindrehung 11 an deren unterem Ende mündet, die entlang ihrer Höhenerstreckung zwischen dem Arbeitskolben 3 und der den Arbeitszylinder definierenden Innenwandung der Hauptbohrung 2 einen Ringraum 35 entstehen läßt, der zwischen den beiden Dichtungsringen 30 und 31 im Arbeitskolben 3 liegt und so sowohl nach oben als auch nach unten hin dicht abgeschlossen ist.

[0014] Innerhalb des axialen Verstellbereichs für den Ringraum 35 im Zuge der Axialbewegung des Arbeitskolbens 3 in der Hauptbohrung 2 und zwar etwa auf der Höhe des oberen Endes des Ringraumes 35 bei der in Fig. 1 gezeigten unteren Endstellung des Arbeitskolbens 3 enthält das Gehäuse 1 in seinem in der Zeichnung rechten Teil eine senkrecht zur Eauptbohrung 2 verlaufende Stichbohrung 9, die links mit einer verengten Mündungsöffnung 29 an der Hauptbohrung 2 endet und nach rechts in einen Ausgangsanschluß 8 übergeht, an dem eine zu dem mit Hydraulikfluid unter Druck zu speisenden Verbraucher führende Leitung angeschlossen werden kann, die dann das Hydraulikfluid von der Pumpe zum Verbraucher und zurück transportieren kann.

[0015] Diametral gegenüber der Stichbohrung 9 und koaxial dazu enthält das Gehäuse 1 auf der linken Seite der Hauptbohrung 2 eine davon ausgehende und ebenfalls mit dem Ringraum 35 in Verbindung stehende zweite Stichbohrung 17. Diese Stichbohrung 17 kreuzt eine im linken Teil des Gehäuses 1 vertikal verlaufende Parallelbohrung 21 zur Eauptbohrung 2. Diese Parallelbohrung 21 mündet an ihrem unteren Ende am oberen Rand des Ansatzstutzens 23 und bringt über diesen, die Stichbohrung 17, den Ringraum 35 und die Stichbohrung 9 den Ausgangsanschluß 8 in Verbindung mit dem Reservoir 10. Diese Verbindung, die zur drucklosen Rückführung von Hydraulikfluid vom Verbraucher zum Reservoir 10 und damit zur Druckentlastung am Verbraucher dient, wird durch ein Entlastungsventil 18 beherrscht, das vom linken offenen Ende her in die Stichbohrung 17 eingesetzt ist und ein Ventilglied 19 aufweist, das die Stichbohrung 17 vor ihrer Einmündung in die Parallelbohrung 21 absperrt. Je nach der Einstellung des Entlastungsventils 18 und damit der Stellung des Ventilgliedes 19 zu seinem Sitz in der Stichbohrung 17 besteht also eine für das Hydraulikfluid durchlässige Verbindung vom Ausgangsanschluß 8 über die Stichbohrung 9, den Ringraum 35, die Stichbohrung 17 und die Parallelbohrung 21 zum Reservoir 10 oder nicht. An ihrem oberen Ende ist die Parallelbohrung 21 durch einen dort vorgesehenen Verschluß 25 gegen einen Austritt von Hydraulikfluid abgeschlossen.

[0016] In ihrem unteren Bereich ist die Axialbohrung 12 im Arbeitskolben 3 in am besten aus der vergrößerten Darstellung in Fig. 2 ersichtlicher Weise unter Ausbildung einer Ringschulter 15 in ihrem Durchmesser erweitert, und sie nimmt dort einen eingeschraubten Einsatz 16 auf, der am oberen Ende eines die Axialbohrung 12 fortsetzenden Axialkanals 36 einen kegelförmigen Ventilsitz 26 aufweist. In dem Hohlraum zwischen diesem Ventilsitz 26 und der Ringschulter 15 ist eine Ventilkugel 20 angeordnet, die von einer an der Ringschulter 15 abgestützten Druckfeder 14 in Richtung auf den Ventilsitz 26 zu gedrückt wird und gemeinsam mit diesem ein Auslaßventil für den Austritt von Hydraulikfluid unter Druck aus dem Arbeitszylinder in der Hauptbohrung 2 durch die Axialbohrung 12, die Querbohrung 15, den Ringraum 35 und die Stichbohrung 9 zum Ausgangsanschluß 3 und von dort zum Verbraucher bildet.

[0017] Die Arbeitsweise der dargestellten Pumpe ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung ihres Aufbaus und der Zeichnung im wesentlichen von selbst und soll daher hier nur mehr kurz zusammengefaßt werden.

[0018] Bei einer von dem in Fig. 1 dargestellten Zustand ausgehenden Aufwärtsschwenkung des Schwenkhebels 4 um die Achse 5 nimmt der Zapfen 6 den Arbeitskolben 3 in der Hauptbohrung 2 nach oben mit. Durch die sich dabei ergebende Volumenvergrößerung für den Arbeitszylinder im unteren Teil der Hauptbohrung 2 entsteht dort ein Unterdruck, der unter Abheben der Ventilkugel 22 von ihrem Ventilsitz 27 Hydraulikfluid aus dem Reservoir 10 über die Eadialbohrung 24 und den Axialkanal 7 in den Arbeitszylinder einströmen läßt. Dabei ist also das Einlaßventil mit der Ventilkugel 22 und dem Ventilsitz 27 geöffnet, während die Ventilkugel 20 von der Druckfeder 14 auf den Ventilsitz 26 gedrückt wird, das Auslaßventil somit geschlossen ist.

[0019] Bei der anschließenden Abwärtsschwenkung des Schwenkhebels 4 um die Achse 5 wird der Arbeitskolben 3 in der Hauptbohrung 2 wieder nach unten verstellt, bis er schließlich wieder die in Fig. 1 dargestellte untere Endstellung erreicht hat. Bereits bei Beginn der Abwärtsbewegung des Arbeitskolbens 3 kommt die Ventilkugel 22 zur Anlage auf dem Ventilsitz 27, womit das Einlaßventil geschlossen und die Fluidverbindung zum Reservoir 10 über den Axialkanal 7 und die Radialbohrung 24 unterbrochen ist. Das Entlastungsventil 18 in der Stichbohrung 17 ist so eingestellt, daß auch darüber keine Verbindung zwischen der Hauptbohrung 2 und dem Reservoir 10 besteht. Durch den sich aus der Abwärtsbewegung des Arbeitskolbens 3 im Arbeitszylinder ergebenden Druckanstieg wird die Ventilkugel 20 entgegen der Wirkung der Druckfeder 14 vom Ventilsitz 26 nach oben abgehoben, das Auslaßventil öffnet also und gibt dem Hydraulikfluid den Weg nach oben durch die Axialbohrung 12 und die Querbohrung 13 im Arbeitskolben 3 in den Ringraum 35 und von dort über die Mündungsöffnung 29 in die Stichbohrung 9 und zum Ausgangsanschluß 8 frei.

[0020] Bei der nächstfolgenden Aufwärtsschwenkung des Schwenkhebels 4 und der dadurch ausgelösten Aufwärtsbewegung des Arbeitskolbens 3 in der Hauptbohrung 2 kommt die Ventilkugel 20 durch die Wirkung der Druckfeder 14 wieder zur Anlage am Ventilsitz 26. Während sich das Einlaßventil erneut öffnet, ist das Auslaßventil somit geschlossen, und das aus dem Arbeitszylinder herausgedrückte Hydraulikfluid wird weiter in der an den Ausgangsanschluß 8 angeschlossenen Leitung zum Verbraucher unter Druck gehalten, bis der nächste Abwärtshub des Arbeitskolbens 3 in der Hauptbohrung 2 und damit die Nachlieferung von weiterem Hydraulikfluid unter Druck einsetzt.

[0021] Soll der Verbraucher schließlich wieder entlastet werden, so wird bei der in Fig. 1 gezeigten unteren Endstellung des Arbeitskolbens 3 das Entlastungsventil 18 so verstellt, daß das Ventilglied 19 die Mündung der Stichbohrung 17 in die Parallelbohrung 21 freigibt, so daß Hydraulikfluid über die Stichbohrung 9, den Ringraum 35, die Stichbohrung 17 und die Parallelbohrung 21 zum Reservoir 10 zurückströmen kann.

[0022] Die vorstehende Beschreibung und die Darstellung in der Zeichnung lassen klar erkennen, daß eine gemäß der Erfindung gestaltete Pumpe einen gedrängten Aufbau mit unter geringem Fertigungsaufwand herstellbaren Konstruktionselementen in außerdem minimaler Anzahl aufweist. Damit wird dann auch ohne weiteres ersichtlich, daß die Erfindung zu erheblichen Vorteilen bei Herstellung, Wartung und Betrieb einer Hydraulikpumpe führt.

Ansprüche

1. Hebelbetätigte Hydraulikpumpe mit einem Gehäuse, das einen Arbeitszylinder mit einem darin unter Antrieb durch einen außen am Gehäuse angelenkten Hebel axial verstellbaren Arbeitskolben, einen mit dem Arbeitszylinder über ein Einlaßventil mit Durchlaßrichtung nur zum Arbeitszylinder hin verbundenen Ansatzstutzen als Verbindung zu einem Reservoir für Hydraulikfluid und einen über ein Auslaßventil mit Hydraulikfluid unter Druck aus dem Arbeitszylinder speisbaren Ausgangsanschluß für eine äußere Druckleitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil am Grunde einer den Arbeitszylinder bildenden Eauptbohrung (2) im Gehäuse (1) mit einen diese Bohrung verlängernden Axialkanal (7) abschließendem Ventilglied (22) ausgebildet ist und daß das Auslaßventil (20, 26) in einen den Arbeitszylinder mit dem Ausgangsanschluß (8) im Gehäuse (1) verbindenden Kanal (12) im Arbeitskolben (3) gelegt ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da0 das Einlaßventil ein Kugelventil mit einer mit einem zentralen Sitz (27) im Grunde der Hauptbohrung (2) im Gehäuse (1) zusammenwirkenden Kugel (22) ist.

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hauptbohrung (2) mit axialem Abstand von dem Sitz (27) ein den Spielraum der Kugel (22) in der Axialrichtung begrenzender Sicherungsring (37) festgelegt ist.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (20, 26) in einer über eine Querbohrung (13) mit einer die Mündung (29) einer mit dem Ausgangsanschluß (8) endenden Stichbohrung (9) im Gehäuse (1) überstreichenden äußeren Eindrehung (11) am Arbeitskolben (3) verbundenen Axialbohrung (12) im Arbeitskolben (3) liegt.

5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbohrung (12) im Arbeitskolben (5) in ihrem Durchmesser abgestuft ist und das Auslaßventil als in einem erweiterten Bohrungsabschnitt sitzendes Kugelventil mit einer in Richtung auf den Grund des Arbeitszylinders (3) zu federbelasteten Kugel (20) und einem in das Arbeitskolbenende eingefügten Kegelsitz (26) aufnimmt.

6. Pumpe nach Anspruch 4 oder 5 mit einem dem Hydraulikfluid einen Weg vom Ausgangsanschluß zum Reservoir zurück eröffnenden Entlastungsventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlastungsventil (18) in einer der mit dem Ausgangsanschluß (8) endenden Stichbohrung (9) im Gehäuse (1) auf der anderen Seite der Hauptbohrung (2) diametral und koaxial gegenüberliegenden weiteren Stichbohrung (17) angeordnet ist und ein die Verbindung der Hauptbohrung (2) mit einer im Ansatzstutzen (23) für das Reservoir (10) mündenden Parallelbohrung (21) zur Hauptbohrung (2) im Gehäuse (1) beherrschendes Ventilglied (19) aufweist.

7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialkanal (7) am Grunde der Hauptbohrung (2) im Gehäuse (1) mit dessen Ansatzstutzen (23) für das Reservoir (10) über eine zur Hauptbohrung (2) senkrechte - und gegebenenfalls zu den Stichbohrungen (9, 17) parallele - Radialbohrung (24) verbunden ist.

8. Pumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelsitz (26) für die Kugel (20) des Auslaßventils an einem in das erweiterte untere Ende der Axialbohrung (12) im Arbeitskolben (3) eingeschraubten Einsatz (16) ausgebildet ist.

9. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (20) des Auslaßventils von einer an einer Ringschulter (15) im Arbeitskolben (3) abgestützten Druckfeder (14) beaufschlagt ist, die sie in Richtung auf den Kegelsitz (26) zu zu drücken sucht.

10. Pumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (3) oberhalb und unterhalb der äußeren Eindrehung (11) an seinem Umfang in jeweils einer Ringnut je einen Dichtungsring (30, 31) für seine Abdichtung in der Eauptbohrung (2) im Gehäuse (1) aufweist.

Zeichnung