CH345534A - Axial piston pump - Google Patents

Axial piston pump

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CH345534A
CH345534A CH345534DA CH345534A CH 345534 A CH345534 A CH 345534A CH 345534D A CH345534D A CH 345534DA CH 345534 A CH345534 A CH 345534A
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CH
Switzerland
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distributor
forces
piston pump
axial piston
pistons
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German (de)
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Techn Thoma Hans Ulrich Dip Sc
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Thoma Hans Ulrich Dipl Phys Dr
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2007Arrangements for pressing the cylinder barrel against the valve plate, e.g. by fluid pressure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47GHOUSEHOLD OR TABLE EQUIPMENT
    • A47G19/00Table service
    • A47G19/24Shakers for salt, pepper, sugar, or the like

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Description

  

      Axialkolbenpumpe       Es ist bekannt, bei     Axialkolbenpumpen    mit fest  gelagertem Zylinderblock zwischen diesem und dem  Verteiler ein Kugellager vorzusehen, das den klein  sten Abstand zwischen Zylinderblock und Verteiler  bestimmt.  



  Es zeigt sich, dass die notwendigen engen Tole  ranzen für den Abstand zwischen Verteiler und Zylin  derblock in der Praxis sehr schwer     einzuhalten    sind.  Es ist deshalb vorgeschlagen worden, den Verteiler im  Gehäuse     längsverschieblich    zu lagern. Diese Ausbil  dung gestattet wohl mit Hilfe von geeigneten     Anpress-          vorrichtungen,    den erforderlichen Abstand zwischen  Verteiler und Zylinderblock einzustellen, verhindert  aber nicht ein Klaffen der     Steuerflächen    bei Fehlern  der Lage der Achsen des Zylinderblockes und des  Verteilers.

   Es ergibt sich somit die Notwendigkeit,  den Verteiler sowohl axial als auch winkelmässig um  geringe Beträge um beide Querachsen verstellbar zu  gestalten, und die vorliegende Erfindung weist einen  Weg, die auftretenden Stabilitätsprobleme zu lösen.  



  Die zwischen Zylinderblock und Verteiler wirk  samen Kräfte sind in erster Linie die hydraulischen  Reaktionskräfte von den Steuerschlitzen und den in  der Nähe der Steuerschlitze befindlichen Dichtungs  flächen. Da immer nur in einem Steuerschlitz ein  nennenswerter Druck herrscht, ist die Resultierende  der hydraulischen Reaktionskräfte um einen gewissen  Betrag exzentrisch verlagert. Es müssen aber nicht  nur diese hydraulischen Kräfte ausgeglichen werden,  sondern es soll auch der Verteiler an den Zylinder  block     angepresst    werden, um eine Überleitung des Öls  mit geringen     Leckverlusten    zu erreichen.  



  Nach der vorliegenden Erfindung sind deshalb  Organe für die Abstützung des Verteilers angeordnet,  welche exzentrische Kräfte zum Ausgleich der hydrau  lischen Kraftwirkungen zwischen Verteiler und Zylin  derblock sowie zentrische Kräfte zum Anpressen des    Verteilers an den Zylinderblock ausüben, das Ganze,  um den Verteiler bezüglich der Achse des Zylinder  blockes zu stabilisieren. Zweckmässig sind die Stütz  organe als durch Hochdrucköl     beaufschlagte    Kolben  ausgeführt, wobei die erzielte Kraftwirkung bequem  durch Wahl der Durchmesser der Kolben bestimmt  werden kann.  



  Bei     reversierbaren    Pumpen, bei welchen die  Druck- und Saugseite vertauscht werden kann, das  heisst insbesondere bei Pumpen für hydraulische Ge  triebe, ist vorteilhaft auf jeder Seite ein exzentrisches  Stützorgan vorgesehen, von denen je eines an die  entsprechende Ölleitung angeschlossen ist, während  das zentrale Stützorgan über     Rückschlagventile    an  beide Ölleitungen angeschlossen ist.  



  In weiterer Ausgestaltung können die Stützorgane  selbst zur Zu- bzw. Ableitung der Flüssigkeit verwen  det sein. Die Stützorgane haben dann beispielsweise  die Form von Hülsen, und die gewünschten Kraftwir  kungen auf den Verteiler werden dann bei zur Ab  stützung einseitig aufliegenden und daher abgeschlos  senen Hülsen zum     Teil    durch die unter Druck  stehende Flüssigkeitssäule ausgeübt.  



  Bei vielen hydraulischen Getrieben ist zweck  mässig eine aus zwei Einzelpumpen bestehende An  ordnung vorgesehen, bei der die eine Einzelpumpe  als Ölmotor wirkt. Dann sind vorteilhaft die Stütz  organe zwischen den beiden Verteilern angeordnet,  um auf beide Verteiler gleiche Kräfte auszuüben.  



  Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der  Erfindung dargestellt.     Fig.    1 zeigt eine für beide  Druckrichtungen geeignete Pumpe im Schnitt. Hier  bedeutet 1 den Zylinderblock mit den Arbeitskolben  2, der mittels eines Kugellagers 3 im Gehäuse gela  gert ist. Durch die Kanäle 4 strömt das Öl nach  oder von dem Verteiler V. In dem Verteiler wird  das Öl durch die Kanäle 7, welche an Leitungen im      Gehäuse angeschlossen sind, fortgeführt. Der Ver  teiler selbst ist im Gehäuse wenigstens um geringe  Beträge     längsverschieblich    und um beide Querachsen  drehbar     gelagert.    Dies kann z. B. dadurch erreicht  sein, dass, wie in     Fig.    1 gezeichnet, der Rand des  Verteilers als Kugelabschnitt ausgebildet ist.

   Als zen  trales Stützorgan ist ein im Verteiler auf der dem  Gehäuse zugewandten Seite beweglich angeordneter  Kolben 5 vorgesehen, welcher sich auf das Gehäuse  abstützt. Der zugehörige Zylinderraum ist über die       Rückschlagventile    9 an beide Ölleitungen angeschlos  sen und mit Hochdrucköl versorgt. Weiterhin sind  als exzentrisch liegende Stützorgane die Kolben 6  vorgesehen, welche in jeweils an eine Ölleitung ange  schlossenen Zylinderräumen arbeiten. Durch entspre  chende Wahl der Querschnitte der Kolben 5 und 6  sowie der Abstände der Kolben 6 von der Drehachse  kann die Grösse und Lage der     Abstützungskräfte    des  Verteilers     ganz    nach Wunsch gewählt werden.  



  Bei einer Pumpe, die ausschliesslich in einer  Druckrichtung fördern soll, können einer der Kolben  6 sowie die     Rückschlagventile    9 weggelassen werden.  Der Zylinderraum des Kolbens 5 muss dann nur  an die Druckölleitung angeschlossen sein.  



  Eine andere Ausführungsform der Pumpe zeigt  die     Fig.    2, bei welcher die Kolben 5 und 6 im Ge  häuse gelagert sind und sich gegen den Verteiler  abstützen. Die Zufuhr des Drucköls erfolgt im Ge  häuse über die Kanäle B. Die übrigen Überweisungen  entsprechen denjenigen der     Fig.    1.  



  In der     Fig.    3 ist als weiteres Beispiel eine Kombi  nation von zwei     Axialkolbenpumpen    mit aneinander  liegenden Verteilern dargestellt, wie dies für die Aus  führung eines kompakten hydraulischen Getriebes  sehr     vorteilhaft    ist. Die Stützorgane üben dabei die  gewünschten Kräfte unmittelbar zwischen den beiden  Verteilern aus.  



  Zur Erzielung von hohen     Abstützungskräften    ist  es unter Umständen schwierig, einen entsprechend  grossen zentralgelegenen Kolben unterzubringen. Des  halb ist in dem Beispiel nach     Fig.3    das zentrale  Stützorgan durch zwei um 90  zu den exzentrischen  Stützorganen versetzte, exzentrisch angebrachte Kol  ben 5a und 5b ersetzt. Die Zylinderräume beider  Kolben 5a und 5b werden zusammen über Rück  schlagventile 9 von beiden Ölleitungen zusammen       gespiesen    und diese wirken deshalb wie ein zentrisch  angebrachter, entsprechend grösserer Stützkolben.  



  Die Stützorgane entsprechend den Kolben 6 nach       Fig.    2 sind     vorteilhafterweise    gleichzeitig zur     Über-          Leitung    des geförderten bzw.     gesaugten    Öls auf den  Verteiler verwendet. An Stelle der Kolben sind jetzt  Überleitungshülsen 6a angebracht, welche z. B. durch  einen kugeligen Randwulst geringe Längs- und Quer  bewegungen gegenüber dem Verteiler zulassen. Die         Stützkräfte    werden hier     zu    einem Teil durch die  unter Druck stehende     Flüssigkeitssäule    in den Boh  rungen der einseitig anliegenden Hülsen übertragen  und zum andern Teil durch das Material der Hülsen  selbst.

   Bei dünnen Übergangshülsen kann der kuge  lige Randwulst durch einen zylindrischen Sitz der  Hülsen in dem Verteiler ersetzt sein und die Ein  stellbewegung der Verteiler um die Querachsen ist  innerhalb der zulässigen elastischen Deformation der  Hülsen möglich.



      Axial piston pump It is known to provide a ball bearing for axial piston pumps with a fixed cylinder block between this and the distributor, which determines the smallest distance between the cylinder block and the distributor.



  It turns out that the necessary tight tolerances for the distance between the manifold and the cylinder block are very difficult to maintain in practice. It has therefore been proposed to mount the distributor in the housing in a longitudinally displaceable manner. With the aid of suitable pressure devices, this design allows the required distance between the distributor and cylinder block to be set, but does not prevent the control surfaces from gape if the position of the axes of the cylinder block and the distributor is incorrect.

   There is thus the need to make the distributor adjustable both axially and angularly by small amounts about both transverse axes, and the present invention provides a way of solving the stability problems that arise.



  The forces acting between the cylinder block and the manifold are primarily the hydraulic reaction forces from the control slots and the sealing surfaces located near the control slots. Since there is always only a significant pressure in one control slot, the resultant of the hydraulic reaction forces is shifted eccentrically by a certain amount. Not only do these hydraulic forces have to be balanced, but the distributor should also be pressed against the cylinder block in order to achieve a transfer of the oil with low leakage losses.



  According to the present invention, therefore, organs for supporting the distributor are arranged, which eccentric forces to compensate for the hydrau lic force effects between the distributor and Zylin derblock and centric forces for pressing the distributor against the cylinder block exert, the whole thing to the distributor with respect to the axis of the Stabilize cylinder blockes. The supporting organs are expediently designed as pistons acted upon by high pressure oil, and the force effect achieved can be easily determined by selecting the diameter of the piston.



  In reversible pumps, in which the pressure and suction side can be interchanged, that is, in particular for pumps for hydraulic Ge gear, an eccentric support member is advantageously provided on each side, one of which is connected to the corresponding oil line, while the central support member is connected to both oil lines via check valves.



  In a further embodiment, the support members themselves can be used to supply or discharge the liquid. The supporting organs then have, for example, the form of sleeves, and the desired Kraftwir effects on the manifold are then exerted in part by the pressurized column of liquid in the case of support on one side and therefore completed sleeves.



  In many hydraulic transmissions, an arrangement consisting of two individual pumps is expediently provided, in which a single pump acts as an oil motor. Then the supporting organs are advantageously arranged between the two manifolds in order to exert the same forces on both manifolds.



  Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. Fig. 1 shows a pump suitable for both pressure directions in section. Here, 1 means the cylinder block with the working piston 2, which is gela Gert by means of a ball bearing 3 in the housing. The oil flows through the channels 4 to or from the distributor V. In the distributor, the oil is continued through the channels 7, which are connected to lines in the housing. The United divider itself is in the housing at least by small amounts longitudinally displaceable and rotatably mounted about both transverse axes. This can e.g. B. be achieved in that, as shown in Fig. 1, the edge of the distributor is designed as a spherical segment.

   As a zen tral support member in the distributor on the side facing the housing movably arranged piston 5 is provided, which is supported on the housing. The associated cylinder chamber is connected to both oil lines via the check valves 9 and is supplied with high-pressure oil. Furthermore, the pistons 6 are provided as eccentrically lying support members, which work in cylinder chambers each connected to an oil line. By appropriate choice of the cross sections of the pistons 5 and 6 and the distances between the pistons 6 and the axis of rotation, the size and position of the support forces of the distributor can be selected as desired.



  In the case of a pump that is intended to deliver only in one pressure direction, one of the pistons 6 and the check valves 9 can be omitted. The cylinder space of the piston 5 then only has to be connected to the pressure oil line.



  Another embodiment of the pump is shown in FIG. 2, in which the pistons 5 and 6 are mounted in the housing and are supported against the manifold. The pressure oil is supplied in the housing via channels B. The other transfers correspond to those in FIG. 1.



  In Fig. 3, a combi nation of two axial piston pumps with adjacent manifolds is shown as a further example, as this is very advantageous for the implementation of a compact hydraulic transmission. The supporting organs exert the desired forces directly between the two distributors.



  In order to achieve high supporting forces, it is sometimes difficult to accommodate a correspondingly large centrally located piston. The half is in the example of Figure 3, the central support member replaced by two offset by 90 to the eccentric support members, eccentrically attached Kol ben 5a and 5b. The cylinder chambers of the two pistons 5a and 5b are fed together via non-return valves 9 from both oil lines and these therefore act like a centrally mounted, correspondingly larger support piston.



  The support members corresponding to the pistons 6 according to FIG. 2 are advantageously used at the same time for transferring the oil that is pumped or sucked in to the distributor. Instead of the piston, transfer sleeves 6a are now attached, which z. B. allow small longitudinal and transverse movements relative to the manifold by a spherical bead. The supporting forces are partly transmitted through the pressurized column of liquid in the bores of the sleeves resting on one side and partly through the material of the sleeves themselves.

   In the case of thin transition sleeves, the spherical edge bead can be replaced by a cylindrical seat of the sleeves in the manifold and an adjusting movement of the manifold around the transverse axes is possible within the permissible elastic deformation of the sleeves.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Axialkolbenpumpe mit axial und winkelmässig verstellbarem Verteiler, dadurch gekennzeichnet, dass Organe für die Abstützung des Verteilers angeordnet sind, welche exzentrische Kräfte zum Ausgleich der hydraulischen Kraftwirkungen zwischen Verteiler und Zylinderblock sowie zentrische Kräfte zum Anpres sen des Verteilers an den Zylinderblock ausüben, das Ganze, um den Verteiler bezüglich der Achse des Zylinderblockes zu stabilisieren. PATENT CLAIM Axial piston pump with axially and angularly adjustable distributor, characterized in that organs for supporting the distributor are arranged, which exert eccentric forces to compensate for the hydraulic force effects between the distributor and cylinder block as well as central forces for pressing the distributor against the cylinder block, the whole, to stabilize the distributor with respect to the axis of the cylinder block. UNTERANSPRÜCHE 1. Reversierbare Axialkolbenpumpe nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein in dem Verteiler zentral angeordneter, über Rückschlag ventile an beide Förderkanäle angeschlossener Kolben und zwei im Verteiler exzentrisch angeordnete, je an einen Förderkanal angeschlossene Kolben sich gegen das Gehäuse stützen. SUBClaims 1. Reversible axial piston pump according to patent claim, characterized in that a piston located centrally in the distributor and connected to both delivery channels via check valves and two pistons arranged eccentrically in the distributor and each connected to a delivery channel are supported against the housing. 2. Reversierbare Axialkolbenpumpe nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein in dem Gehäuse zentral angeordneter, über Rückschlagven- tile an beide Förderkanäle angeschlossener Kolben und zwei im Gehäuse exzentrisch angeordnete, je an einen Förderkanal angeschlossene Kolben sich gegen den Verteiler stützen. 3. Axialkolbenpumpe nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass für die Erzeugung der exzentrischen Kräfte exzentrische Kolben verwendet sind, die als Hülsen ausgeführt und zur Zu- bzw. Ableitung der Flüssigkeit verwendet sind. 2. Reversible axial piston pump according to patent claim, characterized in that a piston arranged centrally in the housing and connected to both delivery channels via check valves and two pistons arranged eccentrically in the housing and each connected to a delivery channel are supported against the distributor. 3. Axial piston pump according to claim, characterized in that eccentric pistons are used to generate the eccentric forces, which pistons are designed as sleeves and are used to supply and discharge the liquid. 4. Axialkolbenpumpe nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass für die Erzeugung der zen trischen Kräfte zwei exzentrisch angeordnete Kolben verwendet sind. 5. Aus zwei Einzelpumpen bestehende Axialkol- benpumpe nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Organe zur Erzeugung der exzen trischen und der zentrischen Kräfte zwischen den beiden Verteilern angeordnet sind, um auf beide Verteiler gleiche Kräfte auszuüben. 4. Axial piston pump according to claim, characterized in that two eccentrically arranged pistons are used to generate the zen cal forces. 5. Axial piston pump consisting of two individual pumps according to claim, characterized in that the organs for generating the eccentric and centric forces are arranged between the two distributors in order to exert the same forces on both distributors.
CH345534D 1956-02-29 1956-02-29 Axial piston pump CH345534A (en)

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Cited By (6)

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