Mehrzylindrige, eine Ölpumpe oder einen Ölmotor darstellende Vorrichtung Die vorliegende Erfindung betrifft eine mehr- zylindrige, einen Ölmotor oder eine Ölpumpe dar stellende Vorrichtung, insbesondere mit umlaufen den Zylindern, z. B. Schiefscheiben- bzw. Sternkol- benpumpen. Solche Vorrichtungen bilden bekannt lich die Hauptbestandteile der hydrostatisch wirken den Flüssigkeitsgetriebe.
Bei diesen Vorrichtungen mit umlaufenden Zylin dern (im weiteren Text wird nur auf Pumpen Bezug genommen; alle Ausführungen gelten aber auch bei den im Prinzip gleich wirkenden Motoren) werden die Kolben durch einen ortsfesten Exzenter, eine ortsfeste Schiefscheibe oder andere Hubantriebe so gesteuert, dass ihre Hubbewegungen um den Phasen winkel 360 z (z=Zylinderzahl) versetzt liegen und dadurch eine verhältnismässig gute Gleichförmigkeit des Flüssigkeitsstromes (Ölstromes) besteht.
Aus dieser grundsätzlichen Anordnung ergibt sich nun die Aufgabe, den in ortsfesten Kanälen zu- bzw. abzuleitenden Flüssigkeitsstrom in der Kolbenbewe gung entsprechenden Takte den einzelnen umlaufen den Zylindern zuzuführen bzw. von dort wieder ab zuleiten.
Praktisch wurde diese Aufgabe bisher ge löst, indem man den die umlaufenden Zylinder in gleichmässig um die Drehachse herum verteilter An ordnung enthaltenden Zylinderkörper axial gegen eine Gehäuseinnenfläche anlehnte, welche als kreis runde Planfläche, im folgenden stets Steuerspiegel genannt, ausgebildet ist und in Form von zwei sich beinahe zu einem Kreisring ergänzenden Steuer schlitzen die Mündungen der ortsfesten Anschluss- kanäle für die Zu- bzw. Ableitung des Flüssigkeits stromes enthält.
Der Begriff ortsfest ist im vor liegenden Falle so auszulegen, dass die damit be zeichneten Teile gegenüber der Phasenlage der Kol bentotpunkte keine Drehung ausführen. Es steht aber nichts im Wege, dass z. B. das ganze aus Zylinder körper, Steuerspiegel und Hubantrieb bestehende System sich zusätzlich dreht oder aber, wie z. B. bei manchen Schiefscheibenpumpen, der umlaufende Zylinderkörper mit ortsfestem Steuerspiegel zusam men eine Schwenkung um eine Querachse ausführen.
Es ist üblich, auch die am Steuerspiegel anlie gende Stirnfläche des Zylinderkörpers als genau kreisrunde Planfläche auszubilden und die Hubräume der Zylinder mit je einem Steuerkanal zu versehen, der so in diese Planfläche des Zylinderkörpers im weiteren einfach Steuerfläche genannt - mün det, dass die einzelnen Kanalöffnungen beim Umlauf des Zylinderkörpers abwechselnd und je eine halbe Umdrehung lang mit dem als Zuleitung bzw.
dem als Ableitung dienenden Steuerschlitz am ortsfesten Steuerspiegel zur Deckung kommen. Dabei liegen die beiden Stege, welche am Steuerspiegel die beiden Steuerschlitze in Drehrichtung voneinander trennen, so, dass der Wechsel der Kanalöffnungen vom einen Steuerschlitz zum anderen mit den Totpunktlagen der zugeordneten Kolben zusammenfällt.
Die auch bei sehr hohen Flüssigkeitsdrücken aus reichend dichte überleitung der geförderten Flüssig keit an der durch die sich berührende Planfläche des Steuerspiegels und der Steuerfläche gebildeten Trenn stelle setzt bei allen Betriebsumständen aber auch die Aufrechterhaltung dieser genauen Anlage voraus. Durch Herstellungsungenauigkeiten, unvermeidbares Lagerspiel und sowohl thermische als auch durch die am Zylinderkörper und auch z.
B. am Antrieb der Pumpenwelle angreifenden Kräfte verursachte elastische Verformungen der Bauteile ist das aber unmöglich, wenn nicht besondere Vorkehrungen ge troffen werden, die dem Zylinderkörper so viel Freiheit der Lage beschaffen, dass die genaue Anlage durch die genannten schädlichen Einflüsse nicht ge stört werden kann.
Man hat zu diesem Zweck bisher den Zylinder körper, obwohl das aus baulichen und Kostengrün den sehr erwünscht wäre, im allgemeinen nicht starr auf der Pumpenwelle befestigt oder für sich starr auf einer Achse gelagert, sondern stets Mittel dazwi schengeschaltet, die dem Zylinderkörper eine aus reichende axiale und kardanische Beweglichkeit sicherten.
Diese Massnahme ergibt in baulicher und be trieblicher Hinsicht grosse Nachteile. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, zu erreichen, dass der Zylinderkörper auf einfache Weise starr auf der Pumpenwelle befestigt oder auf einer Achse starr gelagert werden kann, ohne die dichte über leitung der geförderten Flüssigkeit, zwischen der Steuerspiegelfläche und der Steuerfläche zu ge fährden.
Bei der Lösung dieser Aufgabe muss jedoch noch folgendes berücksichtigt werden: Die Drehachse des Zylinderkörpers kann sich gegenüber der theoretisch erforderlichen, auf der Planfläche des Steuerspiegels genau senkrecht ste henden und gleichmittigen Lage sowohl quer und parallel zu sich selbst als auch in ihrer Richtung in, wenn auch geringen Grenzen verlagern. Dazu kommt die Möglichkeit einer axialen Verschiebung des Zylinderkörpers. Die reine achsparallele Querverla gerung ist infolge der Planform der Steuerflächen so gut wie bedeutungslos.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Vorrichtung, die sich dadurch auszeichnet, dass zwi schen dem Träger der Steuerschlitze und dem Zylin derkörper gleichmittig mit diesem eine Steuerplatte axial und kardanisch beweglich angeordnet und diese Platte mit dem Zylinderkörper drehfest bzw.
bis auf einen Totgang drehfest verbunden ist, dass diese Steuerplatte mit einer Planfläche als Steuer fläche an der die Steuerschlitze tragenden, den Steuerspiegel bildenden Fläche anliegt und zu jedem Zylinder einen axialen Verbindungskanal aufweist, der mit den Steuerschlitzen des Steuerspiegels zur Deckung kommt, und dass die Zylinderhubräume je eine zylindrische und zur Drehachse parallel lie gende Mündungsbohrung besitzen oder an eine solche Bohrung angeschlossen sind, in welcher ein Pass- stück angeordnet ist,
das in Richtung der Steuer schlitze gepresst wird und die auf seiner Seite ge legene Öffnung des zugeordneten Verbindungskanals einrahmt, und das als Ganzes oder mit seinem an der Steuerplatte anliegenden Teil der kardanischen Bewegung der letzteren folgen kann.
Die Steuerplatte besitzt zwischen dem Steuer spiegel und dem Zylinderkörper also axiales Spiel, so dass sie niemals eingeklemmt werden kann. In die .erwähnte Mündungsbohrung kann z. B. ein Pass- ring mit geringem Durchmesserspiel verschiebbar eingesetzt sein, wobei jeder der Passringe durch Federkraft stets in Richtung gegen die Steuerplatte belastet und diese schon dadurch auch beim Lauf der Pumpe ohne Flüssigkeitsdruck immer leicht an den Steuerspiegel gepresst wird. Ihre axiale und kar- danische Freiheit erhält die Steuerplatte z.
B. da durch, dass sie an der Zentrierbohrung oder an im gleichen Sinne wirkenden Stellen eine schmale Auf lage und ein geringes Durchmesserspiel besitzt. In Anbetracht der äusserst geringen notwendigen Ein stellbereiche der Steuerplatte genügt es schon, an der Ausmittung einen engen Laufsitz als Passung vorzusehen.
Der eben erwähnte geringe notwendige Einstell bereich, verlangt z. B. von den erwähnten Passungs- ringen in den Zylinderbohrungen eine so geringe kar- danische Beweglichkeit, dass das hierzu notwendige Durchmesserspiel der Passringe deren Abdichtung am Umfang noch nicht allzu sehr verschlechtert.
Die axiale Beweglichkeit der Passringe ergibt sich ohne weiteres durch deren Lagerung in den zylin drischen Mündungsbohrungen. Querverlagerungen der Drehachse gleichen sich durch eine radiale Ver schiebung der Passringe an der Steuerplatte oder der Steuerplatte am Steuerspiegel aus.
Durch die erfindungsgemässe Bauweise ist die Steuerplatte frei von äusserlichen Krafteinflüssen. Je doch erfordert die Dichthaltung an den aufeinander gleitenden Trennflächen am Steuerspiegel eine im gleichen Sinn wie der jeweils herrschende Flüssig keitsdruck sich ändernde, zusätzliche, positive, das heisst die Steuerfläche gegen den Steuerspiegel pres sende Belastung.
Bei einer Ausbildung gemäss der Erfindung mit _ Passringen der erwähnten Art stellt diese Belastung sich stets selbsttätig dadurch ein, dass zunächst in jedem Zylinder bzw. jeder Mün dungsbohrung der dort herrschende Flüssigkeitsdruck (vom Saug- und vom Förderdruck abhängig) den eingelagerten Passring mit einer Kraft gegen die Steuerplatte belastet, die dem Produkt aus Mün- dungsbohrungsquerschnitt minus Querschnitt der vom Passring an der Planfläche der losen Steuerplatte ein gerahmten Kreisquerschnitte und dem herrschenden Flüssigkeitsdruck entspricht.
Dadurch wird zunächst die Trennfläche zwischen Passring und Steuerplatte abdichtend belastet. Die Summe der einzelnen Pass- ringlasten überträgt sich dabei auch auf die Steuer platte und .ergibt einen Teil der benötigten hydrau lischen Zusatzkraft. Nun belastet der Flüssigkeits druck in den einzelnen Zylindern zudem auch noch die Steuerplatte unmittelbar selbst mit einer positiven Gesamtlast, die der Summe der Produkte aus den von den Passringen an den Trennstellen umrahmten Kreisflächen und dem Flüssigkeitsdruck im Zylinder entspricht. Auch diese Belastung wirkt positiv.
Der von den Passringen jeweils eingerahmte Kreisdurch messer kann durch Anpassung der Bohrung des Passringes ohne Schaden nahe bis zum Aussendurch messer des Passringes vergrössert werden, so dass die abdichtende Trennfläche eine nur noch geringe ra diale Breite aufweist. Die in der erläuterten Weise entstehende und die Steuerplatte positiv belastende hydraulische Anpress- kraft wäre an sich so gross, dass an der Planfläche des Steuerspiegels und der an ihr gleitenden Steuer fläche eine unzulässige Reibung und Erwärmung auf treten würde.
In Wirklichkeit erzeugt derselbe Flüs sigkeitsdruck auch eine negative, die Steuerflächen abhebende und daher die positive Anpresskraft der Steuerplatte mindernde hydraulische Kraft, die sich etwa als Produkt aus der Fläche jedes der beiden Steuerschlitze und dem in ihm herrschenden Flüssig keitsdruck ergibt. Diese hydraulischen Kräfte lassen sich durch eine zweckmässige Bemessung der Steuer schlitze aber so gegeneinander ausgleichen, dass die Gleitflächen am Steuerspiegel nur gerade die zum Dichthalten der Trennstellen notwendige Belastung bekommen.
Der Zylinderkörper mit Steuerplatte gemäss Er findung kann auf beliebige Weise drehbar und starr gelagert und also auch auf der Pumpenwelle starr befestigt sein. Diese ist dadurch imstande, beliebige Kräfte hydraulischer Art oder z. B. von den Kolben ausgelöste Kräfte und Momente aufzunehmen. Da mit ist die bestehende Aufgabe gelöst.
Bei hohem Flüssigkeitsdruck müsste jedoch zur Beschränkung der Leckverluste auf ein zulässiges Mass das Durchmesserspiel der erwähnten Passringe immer kleiner bemessen und gleichzeitig die Pass- länge verkürzt werden, um den benötigten kardani- schen Bewegungsbereich unverändert zu halten. Aus Fertigungsgründen und wegen der nicht grossen, aber doch bei hohem Flüssigkeitsdruck nicht zu über sehenden elastischen Durchmesservergrösserung der Passringe sind solchen Massnahmen jedoch eine Grenze gesetzt.
Um nun die lose Steuerplatte gemäss der Erfin dung auch bei hohen und höchsten Drücken anwen den zu können, kann man anstatt der Passringe der beschriebenen Art in die Mündungsbohrungen des Zylinderkörpers mit sehr geringem Durchmesser spiel eingepasste Passmuffen einlagern, deren der Steuerplatte zugewendete Stirnflächen je eine Kugel fläche mit auf der Muffenachse liegendem Kugel mittelpunkt besitzen, wobei an den kugelflächigen Stirnflächen je ein schmaler Kugelring mit entspre chender Kugelfläche als Gegenfläche anliegt und die dem Steuerspiegel zugewendeten ringförmigen,
plan bearbeiteten Stirnflächen der Kugelringe durch eine axiale Belastung der Passmuffe (z. B. durch eine durch Feder- oder Flüssigkeitsdruck oder beides bewirkte axiale Belastung der Passmuffe) gegen die benachbarte Planfläche der losen Steuerplatte ge presst werden und dabei jeweils die Mündung des zugeordneten Verbindungskanals der Steuerplatte einrahmen.
Um die bei sehr hohen Drücken infolge der Trennfugen bei Kolbenringen und infolge des Ver- kantens des Passringes mögliche Undichtheit zu be heben, kann am Umfang jedes Passringes ein ge schlossener Dichtungsring aus elastischem Kunst- Stoff angeordnet werden, der mit nach aussen wir kender Vorspannung in die Mündungsbohrung ein gesetzt ist. Durch diese Massnahme ist erreicht, dass auch bei kardanischen Bewegungen der Passringe die bei Kolbenringen erzielbare Dichtwirkung min destens erhalten bleibt.
Dazu kommt jedoch, dass infolge Fehlens einer Trennfuge bei der genannten Art der Abdichtung die Dichtwirkung noch verbessert wird. Ausserdem wer den die elastischen Dichtringe unter der Einwirkung des sie beaufschlagenden Öldruckes gegen ihre Stütz flächen gepresst, und zwar um so mehr, je höher der Öldruck ist.
Die Lagerung des Zylinderkörpers ist zweck mässig so, dass eine axiale Verschiebung desselben möglich ist, und es wird vorgeschlagen, hierzu aus wechselbare Abstandringe, Gewinderinge oder der gleichen vorzusehen, mittels deren sich der für die Federspannung an den Passringen oder Passmuffen günstigste Abstand des Zylinderkörpers von der Steuerplatte einstellen lässt. Es erübrigt sich dadurch eine besondere Einstellungsmöglichkeit bei jedem Passring oder bei jeder Passmuffe.
Die Verbindungskanäle der Steuerplatte weisen an der Steuerfläche zweckmässig einen langlochför- migen Querschnitt auf, der sich nach dem Zylinder körper hin konisch zu einem kreisförmigen End- querschnitt erweitert. In tangentialer Ausdehnung kann die Öffnung an der Steuerfläche so gross sein, dass zwischen den einzelnen Öffnungen nur noch ein zur Abdichtung genügender Steg stehenbleibt.
Bei der in Drehrichtung vorgesehenen Verbin dung zwischen der Steuerplatte und dem Zylinder körper kann eine zur Minderung des Laufgeräusches der Pumpe beitragende Möglichkeit ausgenutzt wer den, die darin besteht, dass die Verbindung mit einem gewissen toten Gang versehen wird, der es der Steuer platte bei jedem Drehrichtungswechsel ermöglicht, selbsttätig ihre Stellung jeweils um einen gewissen Phasenwinkel der theoretisch notwendigen Stellung nacheilen zu lassen und dadurch in den vom Sau zum Druckschlitz wechselnden Zylinderbohrungen eine gewisse Vorkompression zu erreichen.
Bei einer Axialkolbenpumpe können die genau parallel zu der Mittelachse des Zylinderkörpers lie genden Zylinderbohrungen mit gleichbleibendem Durchmesser durch den ganzen Zylinderkörper hin durch geführt werden und sowohl zur Aufnahme der Kolben als auch der Passringe bzw. Passmuffen mit Kugelringen dienen. Ferner ist es vorteilhaft, den Passring oder die Passmuffe jeden Zylinders durch eine teils im hohlen Kolben liegende und sich auch gegen diesen abstützende Feder axial zu belasten.
Weitere Vorteile ergeben sich hierbei aus der Vorbelastung der Kolben in Richtung des Saug hubes, wodurch die Pumpe frei ansaugen kann oder zumindest im Saugkanal keinen so grossen Vordruck zur Rückführung der Kolben benötigt. Für die Lage rung der Zylindertrommel ist es dabei vorteilhaft, wenn diese keinerlei hydraulischen Axialkräfte über- nehmen muss und somit sich einfach und billig ge stalten lässt.
Eine andere bevorzugte Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder.einen relativ grossen Winkel mit der Mittelachse des Zylinderkörpers bil den oder zu ihr senkrecht stehen und deren Mün dungsbohrungen genau parallel zu dieser Mittelachse liegen, den ganzen Zylinderkörper durchdringen, an beiden Mündungen je ein Passring oder eine Pass- muffe mit Kugelring eingelagert und an beiden Stirn seiten des Zylinderkörpers je eine Steuerplatte sowie an der benachbarten Gehäusewand je ein Steuer spiegel angeordnet sind.
Praktisch hat diese Anordnung in Verbindung mit den schräg oder senkrecht zur Mittelachse ste henden Zylindern den Vorteil der billigen Herstel lung, der weitgehenden und bei senkrecht zur Mittel achse stehenden Zylindern sogar vollständigen Ent lastung der Lagerung des Zylinderkörpers von axia len hydraulischen Kräften und des Vorhandenseins eines grossen Zeitquerschnittes bei der Steuerung. Das lässt z. B. die Anordnung mehrerer parallel auf eine Mündungsbohrung arbeitender Zylinder mit Kol ben zu, ohne dass bei den normalen Drehzahlen un erwünscht hohe Drosselverluste auftreten.
Bei der eben beschriebenen Anordnung werden die Federn zur axialen Vorbelastung der Passringe jeweils mit in die Mündungsbohrungen eingelegt, so dass sie sich unmittelbar an den gegenüberliegenden Passringen oder Passmuffen abstützen.
Zur axialen Vorbelastung können verschiedene Arten von Federn verwendet werden, insbesondere Schraubenfedern oder gewellte Federn, welche in Ringform bei innerhalb der Mündungsbohrungen angeordneten Federn verwendet werden sollen.
Für den Fall, dass die innerhalb der Mündungsbohrung liegende Feder nicht am Kolben oder nicht direkt am Zylinderkörper anliegen kann oder soll, ist die Anordnung zweckmässig so getroffen, dass die Feder sich einerseits gegen einen Profilring abstützt, welcher an einem mit halbem Querschnitt in einer in die Zylinderwandung eingedrehten Nute eingelassenen Sprengring ansteht und diesen durch einen den Sprengring innseits umgebenden kurzen Ansatz gegen Herausspringen sichert.
Bei Pumpen mit umlaufendem Zylinderkörper, bei denen keinerlei Federn sich innerhalb der Mün dungsbohrung anordnen lassen, kann eine Federung vorgesehen sein, die an der Stirnseite des Zylinder körpers untergebracht ist. Um aber überhaupt die Passringe oder Passmuffen von aussen beeinflussen zu können, ist es zweckmässig,
unter "Vergrösserung des axialen Abstandes zwischen der Steuerplatte und dem Zylinderkörper die Passringe oder Passmuffen weiter aus dem Zylinderkörper herausstehen zu las sen und vor allem deren herausstehendes Ende am Aussenumfang mit einer eingedrehten Rille oder einem radialen Bund oder mit beiden zu versehen.
Damit bietet sich die Möglichkeit, alle Passringe oder Passmuffen gemeinsam von zwei ringförmigen gewellten Federn belasten zu lassen, die sich im Sinne .eines Inkreises bzw. Umkreises um die Ringe bzw. Muffen erstrecken und sich einerseits an den einen Flanken der eingedrehten Rillen oder der Bunde anlegen und anderseits gegen die Stirnseite des Zylinderkörpers abstützen. Dadurch werden die Passringe bzw. Passmuffen jeweils an zwei sich gegen überliegenden Umfangspunkten axial belastet und die Höhe der Belastung kann z.
B. durch eine axiale Verschiebung des Zylinderkörpers mittels Abstand ringen, Gewindering oder dergleichen an seiner Lage rung eingestellt werden.
Zur gemeinsamen axialen Belastung aller Pass ringe oder Passmuffen eignen sich aber auch zwei Tellerfedern, die sich im Sinne eines Umkreises bzw. Inkreises um die Ringe oder Muffen erstrecken und sich einerseits an den einen Flanken der eingedrehten Rillen oder der Bunde anlegen und sich anderseits <I>gegen</I> die Stirnwand des Zylinderkörpers abstützen. Auch hier kann die Federspannung z. B. gemeinsam durch eine axiale Verschiebung des Zylinderkörpers geregelt werden.
Eine andere Art der federnden axialen Belastung der Passringe oder Passmuffen besteht darin, jeden Passring bzw. jede Passmuffe mit .einer die Form eines Dreiecks mit abgerundeten Ecken besitzenden Ringfeder zu versehen, deren runde Ecken gegen die Stirnseite des Zylinderkörpers zu abgebogen sind, sich dort abstützen und deren Dreieckseiten sich tan- gential zu dem Passring bzw.
der Passmuffe erstrecken und sich axial gegen die eine Flanke der eingedreh ten Rille oder des radialen Bundes federnd abstützen. Auch hier wird die Federkraft bei allen Ringfedern z. B. gemeinsam durch axiale Verschiebung des Zylin derkörpers eingestellt.
Ausserdem lassen sich noch weitere vorteilhafte Vereinfachungen erzielen. So gestatten die erwähnten elastischen Dichtringe am Umfang der Passringe nicht nur die kardanische, sondern auch die radiale Beweg lichkeit zwischen Steuerplatte und Zylinderblock. Von dieser Erkenntnis ausgehend können die Pass ringe mit der Steuerplatte einstöckig ausgeführt wer den. Neben Fertigungsvereinfachungen ergibt sich da durch noch der Vorteil, dass die abzudichtenden Flächen um ein Flächenpaar pro Zylinderbohrung verringert werden. Ferner kann der den losen Pass- ring ersetzende Passansatz an der Steuerplatte schma ler ausgebildet werden.
Eine Verkleinerung des Passringes lässt sich auch dadurch erzielen, dass ein Dichtring (z. B. mit U- bzw. Winkelprofil) an der in die Mündungsbohrung ragenden Stirnseite des Passringes in eine stirnseits offene Ringnut eingesetzt und durch Haltemittel, z. B. Metallringe, gehalten wird bzw. zur Dichtanlage an die Wand der Mündungsbohrung gebracht wird. Vor allem bei den schon erwähnten einstöckigen Ausfüh rungen von Steuerplatte und Passring ermöglicht es dieser Vorschlag, die eigentliche Passfläche sehr schmal zu halten.
Diese vorzugsweise bei mittleren Drücken anwendbare Ausführung hat noch den grossen Vorteil, dass die elastischen Dichtringe beim Einbauen nicht gedehnt zu werden brauchen, da ihre Aufnahmenuten stirnseitig offen sind. Es kann hier unter Umständen also weniger elastisches und da mit widerstandsfähigeres Material für die Dichtringe verwendet werden.
Bei Pumpen mit niederen Betriebsdrücken kön nen schliesslich die Passansätze an der Steuerplatte ganz wegbleiben, so dass der Dichtring ein Passstück bildet, das den erwähnten Passansatz bzw. Passring dadurch ersetzt, dass es in der Mündungsbohrung des Zylinders und an der Planfläche der Steuerplatte unmittelbar zur Dichtanlage gebracht wird.
Dieser Ring weist in seiner Eigenschaft als Dichtung eben falls ein sehr geringes Durchmesserspiel bzw. eine geringe, elastische Deformationsmöglichkeit auf, wel che bei Pumpen mit niedrigen Betriebsdrücken zu gelassen werden kann und welche genügt, um die angestrebte kardanische Einstellbarkeit der Steuer platte zu ermöglichen.
Für die Dichtringe können je nach Grösse, Bau art und Betriebsdruck der Pumpen die bekannten Ausführungen verwendet werden. Dies ist auch be züglich der Haltemittel für die Dichtringe der Fall.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Er findung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine mehr- zylindrige Schiefscheibenpumpe mit axialer Anord nung der Zylinder, Fig. 2 eine Ansicht der losen Steuerscheibe (zur Hälfte), Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine mehrzylin- drige Pumpe mit sternförmiger Anordnung der Zylin der, Fig. 4 einen vergrösserten Längsschnitt durch Zylinderkörper, Steuerplatte, Passmuffe und Kugel ring,
Fig. 5 einen vergrösserten Längsschnitt durch eine Zylinderbohrung mit eingelagertem und gefedertem Passring, Fig. 6 eine Stirnansicht des Zylinderkörpers mit Passringen und Federung (zur Hälfte), Fig. 7 einen vergrösserten Längsschnitt durch einen Zylinder mit Passmuffe und Federung, Fig. 8 eine Stirnansicht des Zylinderkörpers (zur Hälfte) mit Passringen und Federung,
Fig. 9 eine andere Ausführungsform der Passringe an einem Längsschnitt durch eine Pumpe mit um laufendem Zylinderblock und axial angeordneten Zylindern, Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel einer Dichtungs einrichtung, Fig. 11 eine weitere Ausführungsform der Dich tungseinrichtung, Fig. 12 eine Ausführungsform, bei welcher Pass ringe und Steuerplatte einstückig ausgeführt sind, Fig. 13 eine weitere Form des Dichtungsringes, Fig. 14 eine weitere Form der Dichtungsringe,
Fig. 15 .ein Anwendungsbeispiel der Steuerplatte mit Passansatz an einem Teillängsschnitt durch eine Pumpe mit radial angeordneten Zylindern, Fig. 16 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Ab dichtung.
Gleichwirkende Teile tragen in allen Figuren die selben Bezugszeichen.
Die Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel der Er findung eine mehrzylindrige Schiefscheibenpumpe im Längsschnitt. In einem an einem Gehäuse 1 ange flanschten und befestigten Steuerdeckel 2 und Lager deckel 3 ist eine Pumpenwelle 4 mittels eines Rol lenlagers 5 und eines Kugellagers 6 gelagert. Auf der Pumpenwelle 4 ist ein Zylinderkörper 7 ohne Spiel, annähernd mit Festsitz, angeordnet, und seine achs- parallel und in gleichmässiger Teilung um die Pum penwelle 4 herum liegenden Zylinderbohrungen 8 durchdringen den ganzen Zylinderkörper 7 mit gleich bleibendem Durchmesser. Da die Zylinderzahl üb licherweise eine ungerade ist, ist im Achsschnitt nur ein Zylinder zu sehen.
In den Zylinderbohrungen 8 ist je ein Kolben 9 dicht und beweglich geführt und steht mit seinem Kopf an der Planfläche des als Schiefscheibe die Kolben steuernden und in schräger Lage im Lagerdeckel 3 gefassten Längskugellagers 10 an. Zwischen dem Zylinderkörper 7 und dem Steuerdeckel 2 ist eine scheibenförmige Steuerplatte 11 angeordnet (Fig. 2), deren Stirnflächen genau planparallel sind und deren Mittelbohrung gegen über der Pumpenwelle 4 so viel Durchmesserspiel aufweist, dass die Steuerplatte sich zwanglos axial verschieben und in geringem Masse kardanisch be wegen lässt.
Sowohl der Zylinderkörper 7 als auch die Steuerplatte 11 sind mit der Pumpenwelle 4 durch einen beiden gemeinsam dienenden Keil 12 dreh fest verbunden und dadurch auch in ihrer gegen seitigen Drehlage fixiert. Der Steuerdeckel 2 besitzt auf der Innenseite eine genaue Planfläche, im fol genden stets Steuerspiegel genannt, in welche zwei ortsfeste Anschlussleitungen 13 mit kreisbogenförmi gen, zur Pumpenwelle symmetrisch und gleichmittig liegenden Steuerschlitzen 14 münden.
Die Steuer platte 11 (siehe auch Fig. 2) besitzt in der Achsver längerung von jeder Zylinderbohrung 8 je einen konischen Verbindungskanal 15, dessen dem Steuer spiegel zugewendete Öffnung langlochförmig ist und in ihren radialen Abmessungen genau mit den kreis bogenförmigen Steuerschlitzen des Steuerspiegels übereinstimmt. Die dem Steuerspiegel zugewendete Planfläche der Steuerplatte 11 sei im folgenden mit Steuerfläche bezeichnet. Die Mündungen der Ver bindungskanäle kommen bei umlaufender Steuer scheibe 11 abwechselnd je annähernd .eine halbe Umdrehung lang mit dem einen und dem anderen der beiden Steuerschlitze 14 zur Deckung.
In den Zylinderbohrungen 8 ist ausser dem Kolben 9 je ein schmaler Passring 16 eingelagert und mit solchem Durchmesserspiel eingepasst, dass er in Verbindung mit seiner geringen Passlänge in ihr ausser der axialen auch eine ganz geringe kardanische Bewegungsfreiheit besitzt. Eine in jeder Zylinderbohrung 8 angeord nete Schraubenfeder 17 stützt sich mit auch bei äusserster Kolbenlage noch vorhandener Vorspannung einerseits gegen den Kolben 9 und anderseits gegen den Passring 16 ab.
Das bewirkt einen kraftschlüssi gen Antrieb der Kolben 9 beim Saughub und ein Andrücken des Passringes 16 mit seiner genau plan geschliffenen Stirnseite gegen die ihm zugewendete Planfläche der Steuerplatte 11, wobei der Innenrand seiner ringförmigen Stirnfläche jeweils die kreisrunde Öffnung des zugeordneten Verbindungskanals 15 um fasst.
Die Steuerplatte 11 besitzt zur Sicherung ihrer axialen Beweglichkeit zwischen dem Steuerspiegel und dem Zylinderkörper 7 ein geringes axiales Spiel, wird aber stets gemeinsam von allen Passringen 16 mit geringer Kraft gegen den Steuerdeckel gedrückt, wodurch der Steuerspiegel und die Steuerfläche dauernd in dichte gegenseitige Flächenberührung kommen. Das axiale Spiel der Steuerplatte 11 kann durch Einlegen passender Abstandsringe 18 neben dem gleichzeitig als Führungslager dienenden Kugel lager 6 nach Bedarf einreguliert werden. Der Zylin derkörper 7 ist am zylindrischen Umfang noch un mittelbar im Gehäuse 1 gelagert, und dieses Lager kann sowohl als Gleitlager als auch als Wälzlager ausgebildet sein.
Die bei der Drehung der Pumpenwelle 4 von der Schiefscheibe bewirkte Hubbewegung der Kolben vergrössert und verkleinert den Zylinderraum in Form je eines Saug- und eines Druckhubes pro Umdrehung. Dabei ist jeder Zylinderraum .durch den Passring 16 und den zugeordneten Verbindungskanal 15 in sinn gemässer Weise jeweils mit dem einen oder dem anderen, als Zu- bzw. als Ableitung dienenden Steuer schlitz 14 des Steuerdeckels 2 in Verbindung.
Die Dichtheit aller nur als Planflächen aneinander anlie genden Trennstellen zwischen Passring 16 und Steuer platte 11 sowie zwischen Steuerplatte 11 und Steuer deckel 2 wird dabei zunächst durch die Kraft der Schraubenfedern 17 bewirkt.
Wenn die Änderungen in der Richtung der Rota tionsachse und deren Querlage auch praktisch sehr gering gehalten werden können, so sind sie doch noch viel zu gross, um auch bei hohen Förderdrücken eine genügende Dichtheit der plangeschliffenen Trennstellen aufrechtzuerhalten. Durch die axial und kardanisch bewegliche Lagerung der Steuerplatte 11 und der Passringe 16 kann sich aber die Steuerplatte 11 frei und ungezwungen nach dem Steuerspiegel aus richten und an diesen anlegen.
Als Beispiel mögen folgende Angaben dienen: Ein Passring mit 18 mm Durchmesser und 6 mm Passlänge .erlaubt bei einem Durchmesserspiel von 0,005 mm schon eine Richtungsabweichung der Drehachse des Zylinderkörpers von rund 4 Winkel nvnuten und damit bei starrer Bauweise ein Lager spiel von insgesamt etwa 9,15 mm bei 150 mm Lager abstand. Die Schraubenfedern 17 bzw. deren Kraft richten die Passringe 16 nach der anderen Planfläche der Steuerplatte 11 aus.
Sobald die Pumpe vom Flüssigkeitsdruck beaufschlagt ist, werden die Schrau benfedern 17 durch hydraulische Kräfte unterstützt, die zunächst jeden Passring mit einer Kraft gegen die Steuerplatte pressen, die dem Produkt gleich Zylinderquerschnitt minus der von der kreisringför migen Anlageplanfläche des Passringes 16 an der Steuerplatte 11 umrahmten Kreisfläche mal dem in dem momentan zugeordneten Steuerschlitz herrschen den Flüssigkeitsdruck (kg,'cm2) entspricht. Die Summe aller Passringkräfte überträgt sich auf die Steuerplatte 11 als positive, das heisst deren Steuerfläche gegen den Steuerspiegel pressende Kraft.
Auf die Steuer platte 11 selbst wirkt aber noch eine weitere positive Kraft, die sich aus der Summe der Produkte aller von den kreisringförmigen Dichtflächen der Passringe 16 eingerahmten Kreisflächen und dem jeweils in ihrem zugeordneten Steuerschlitz herrschenden Flüs sigkeitsdruck (kgicm2) ergibt. Die Summe beider Arten der positiven Anpresskräfte entspricht letzten Endes einfach der Summe aller Produkte aus den Zylinderquerschnitten und dem in ihnen herrschen den Flüssigkeitsdruck.
Dieser gesamten Anpresskraft wirkt nun eine negative Kraft entgegen, die der Summe der Produkte jeder Steuerschlitzfläche mal dem im Steuerschlitz herrschenden Flüssigkeitsdruck entspricht und die Steuerplatte 11 vom Steuerspiegel abzuheben versucht. Praktisch sind die positiven und negativen Kräfte durch einen zweckmässig gewählten Flächeninhalt der Steuerschlitze aber ohne weiteres so zu bemessen, dass sich bei allen Förderdrücken eine sich selbsttätig anpassende, aber zur Dichthal tung der Trennflächen genügende positive Restkraft ergibt.
Vorkommende Querverlagerungen des Zylin derkörpers bzw. der Rotationsachse werden ohne weiteres durch die gegenseitige Verschiebbarkeit der plan aneinander anliegenden Dichtflächen zwanglos ausgeglichen.
Die Einführung des Passringes in Verbindung mit einer losen Steuerplatte lässt also ohne schäd liche Wirkung eine gewisse Richtungs-, Quer- und Axialverlagerung des Zylinderkörpers 7 zu. Dadurch kann der Zylinderkörper im Gehäuse mit und ohne Pumpenwelle starr, aber drehbar gelagert werden, und es ist z. B. ohne weiteres bei der in Fig. 1 ge zeigten Schiefscheibenpumpe möglich, den Wellen stummel links oder rechts oder auf beiden Seiten aus der Pumpe heraustreten zu lassen.
Man kann auch auf eines der Deckellager verzichten, die Pum penwelle nur in einem Deckel und gleichzeitig den Zylinderkörper 7 an seinem Umfang im Gehäuse 1 lagern. Als weitere Möglichkeit kann der Zylinder körper 7 auch ohne Welle für sich allein im Gehäuse 1 gelagert und über eine Steckwelle oder dergleichen angetrieben werden. Alle diese Baumöglichkeiten werden durch die neue Steuerplatte mit Passring erschlossen.
Die Lagerung des Zylinderkörpers hat keine Blindkräfte zu übertragen, die durchgehenden Zylinderbohrungen 8 entlasten ihn von allen hydrau lischen Axialkräften, was für die Ausbildung der Lagerung einen grossen Vorteil bedeutet und auch die Bildung Geräusch erzeugender, hochfrequenter Axialschwingungen vermeidet.
In Fig. 3 ist als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Pumpe mit sternförmig und radial angeordneten Zylinderbohrungen im Längsschnitt gezeigt. An ein Gehäuse 19 sind beidseitig gleiche Steuerdeckel 20 angeflanscht und in ihnen über Wälzlager 5 und 6 die Pumpenwelle 21 mit aufge- presstem Zylinderkörper 22 und mit zwei auf ihr axial und kardanisch beweglich zentrierten Steuer platten 11 gelagert. Aus der Zeichnung geht hervor, dass diese Steuerplatten genau derjenigen der Pumpe gemäss Fig. 1 und 2 entsprechen.
Zylinderkörper 22 und Steuerplatten 11 werden von einem durchgehen den Keil 12 gemeinsam mit der Pumpenwelle 21 drehfest verbunden und in ihrer gegenseitigen Lage so gesichert, dass jedem der achsparallel und in gleichmässiger Teilung um die Pumpenwelle 21 herum verteilten Steuerkanäle 23 an seinen beiderseitigen Mündungen je ein zugeordneter und in gleicher Flucht liegender Verbindungskanal 15 der Steuerplatten 11 gegenübersteht. Die Steuerkanäle 23 entsprechen in ihrer Ausführung und Lage den Zylinderbohrungen 8 der Pumpe gemäss Fig. 1. Es fehlt in ihnen aber der Kolben, und statt dessen -ist an beiden Mündungen derselben je ein Passring 16 eingelagert, der im übrigen dieselben Eigenschaften wie beim Beispiel Fig. 1 besitzt.
Die wieder vorhandene Schrauben feder 17 stützt sich mit Vorspannung beiderseits ge gen die Passringe 16, und diese bringen wieder die Steuerplatten 11 an den Steuerspiegeln zum An liegen. Die in radialen Zylinderbohrungen 24 öldicht geführten Kolben 25 werden durch einen im Gehäuse 19 exzentrisch drehbar gelagerten und mit balliger Innenfläche ausgerüsteten Laufring 26 gesteuert, wo bei immer zwei nebeneinanderliegende Kolben 25 auf einen gemeinsamen Steuerkanal einwirken.
Der Zylinderkörper 22 weist auf beiden Stirnflächen einen kleinen Abstand von den Steuerplatten 11 auf, ist durch letztere in Verbindung mit den Passringen von allen hydraulischen Kräften befreit und in jeder Richtung in geringem Masse verlagerungsfähig, ohne die dichte Verbindung seiner Steuerkanäle 23 mit den Steuerschlitzen 14 zu gefährden. Infolgedessen gilt für den Zylinderkörper und seine Lagerung dasselbe wie für den Zylinderkörper 7 der Ausführung gemäss Fig. 1. Eine unmittelbare Lagerung des Zylinder körpers 22 könnte z. B. durch beiderseits der radialen Kolben angeordnete und die Steuerkanäle 23 umfas sende Kugellager geschehen.
Die in Fig. 3 gezeigten Steuerschlitze 14 beider Steuerdeckel 20 sind zu sammenzuführen, ebenso die beiden nicht gezeich neten gegenüberliegenden Steuerschlitze (180 ver setzt). Praktisch kann diese Verbindung auch durch in die Steuerdeckel 20 und das Gehäuse 19 einge gossene Kanäle erfolgen.
Ausser der Unempfindlichkeit in der Lagerung hat diese Ausführung der Steuerung mittels zweier loser Steuerplatten auch den Vorteil, dass sich dabei hohe Drehzahlen begünstigende, grosse Zeitquer schnitte der Steuerung .ergeben.
Die genau achsparallel oder genau winkelrecht zur Drehachse des Zylinderkörpers liegenden Zylin der sind bevorzugte Ausführungen, denn nur sie las sen .eine völlige Befreiung des Zylinderkörpers von hydraulischen Axialkräften zu und lassen alle Vor teile des Zylinderkörpers mit loser Steuerplatte zur Geltung kommen. Mit der Einschränkung, dass die Steuerkanäle mit eingelagertem Passring stets achs- parallel zur Drehachse des Zylinderkörpers liegen müssen, kann, wenn vor allem nur Wert auf die mittels der losen Steuerplatte durchführbare starre Lagerung des Zylinderkörpers gelegt wird, die Zylin derbohrung ausser achsparallel und winkelrecht jede beliebige andere Lage zur Drehachse .einnehmen.
In Fig. 4 ist in vergrössertem Massstab eine be sonders für hohe Förderdrücke geeignete Ausbildung des Passringes dargestellt. Eine in der Zylinderboh rung 8 (bzw. dem Steuerkanal 23) eingelagerte Pass- muffe 27 ist im Gegensatz zum Passring 16 verhält nismässig lang und ausserdem mit sehr geringem Durchmesserspiel eingepasst, so dass nur eine ganz geringe kardanische Bewegungsmöglichkeit des Pass- ringes 16 (Fig. 1 und 3) nebst der axialen Bewe gungsmöglichkeit desselben besteht.
Zur Herstellung der gewünschten grösseren kardanischen Bewegungs möglichkeit des Zylinderkörpers 7 gegenüber der Steuerplatte ist die Passmuffe 27 auf der der Steuer= platte 11 zugewendeten Stirnfläche mit einer Kugel fläche versehen, deren Mittelpunkt auf der Zylin derachse liegt. Mit dieser Kugelfläche legt sich die Passmuffe 27 mit kardanischer Bewegungsmöglich keit an einen mit passender Gegenfläche versehenen Kugelring 28 an, dessen plangeschliffene Stirnfläche sich an die Planfläche der Steuerplatte 11 anlegt, an ihr abstützt und ausrichtet.
Die Passmuffe 27 braucht infolge der zusätzlichen Verwendung des Kugelringes 28 keine nennenswerte kardanische Bewegungsmöglichkeit zu haben und kann daher beliebig lang und mit sehr knappem Durchmesserspiel ausgeführt werden. Der wie beim Beispiel nach Fig. 1 bzw. Fig. 3 auf den Passring 16, so auch hier auf die Passmuffe 27 einwirkende hydraulische Axialschub überträgt sich, jeweils die Abdichtung bewirkend, auf mechanische Weise über die kugeligen und plan geformten Trennflächen auf die lose Steuerplatte 11. Im übrigen gleicht die Wir kungsweise den bisher bereits beschriebenen Bei spielen.
Durch die Aufteilung der notwendigen Bewe gungsfreiheiten auf zwei getrennte Bauteile kann die Passmuffe 27 und damit die ganze Pumpe auch bei hohen Drücken ohne unzulässige Leckverluste be trieben werden.
Bei der Verwendung der Passmuffe mit Kugelring ist es, wenn nicht besondere radiale Begrenzungen für die Kugelringe vorgesehen werden, besonders wichtig, dass sie jederzeit durch eine Federkraft vor belastet werden, um ein Herausschleudern des Kugel ringes durch den Einfluss der Fliehkraft zu vermeiden. Es ist für die Wirkungsweise ohne Bedeutung, ob die Passmuffe 27 oder der Kugelring 28 konvex kugelförmig ausgebildet ist.
Bei einer konvexen Ku gelform an der Passmuffe liegt aber der Kugelring 28 mit dem grössten Teil seiner mit Durchmesser spiel zu versehenden zylindrischen Aussenfläche in nerhalb der Zylinderbohrung 8 und ist schon da durch gegen das Wegschleudern durch die Fliehkraft bei einem Betrieb der Pumpe mit kleinem oder ohne Flüssigkeitsdruck und hoher Drehzahl gesichert.
In Fig.4 ist zudem noch eine besondere Aus führung der die Passmuffe vorbelastenden Feder mit Stütze gezeigt. In die Zylinderbohrung 8 ist eine im Längsschnitt sichtbare Rille mit halbkreisförmigem Querschnitt eingestochen, in welche ein Sprengring 29 aus Stahldraht eingelassen ist. Gegen diesen Sprengring legt sich ein Profilring 30 mit Hals so an, dass ersterer am Herausspringen verhindert wird. In den schmalen Spalt zwischen der Passmuffe 27 und dem Profilring 30 ist eine durch eine gewellte Scheibe aus Federstahl gebildete Feder 31 eingeschal tet.
Die Vorspannung dieser Feder 31 kann durch Beilagscheiben bei ihr selbst oder durch die bereits bei Fig. 1 erwähnte Auswechslung der Abstandsringe 18 beim Kugellager 6 eingestellt werden. Durch diese Art von Federung wird die Schraubenfeder 17 (siehe Fig. 1 und 2) überflüssig, was z. B. bei form schlüssig gesteuerten Kolben von Vorteil ist.
Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Möglichkeit der Federausbildung für den Passring oder die Passmuffe. Im Beispiel nach Fig.5 sind die Passringe 16 im Bereiche des aus dem Zylinderkörper 7 herausstehen den Endes je mit einer Eindrehung 32 am Umfang versehen. Eine gewellte Feder 33 aus Federstahlblech umfasst alle Eindrehungen 32 und klemmt sich mit Vorspannung zwischen die eine Flanke der Eindre hungen 32 und die Stirnfläche des Zylinderkörpers 7.
Das gleiche geschieht durch eine kleinere und an allen Passringen auf der der Welle zugewandten Seite anliegende gewellte Feder 34 (siehe Fig. 6 in Drauf sicht). Die gewellten Federn 33 und 34 besitzen ebensoviel Wellen, als Zylinderbohrungen vorhanden sind und müssen in einer solchen Stellung gegen Verdrehung gesichert werden, dass stets die höchsten Stellen an der Flanke der Eindrehungen an den Pass ringen in Anlage kommen und bleiben. Als einige der vielen Möglichkeiten ist (Fig. 6) die äussere ge wellte Feder 33 mit zwei Nasen 35 versehen, die einen in den Zylinderkörper 22 eingelassenen Pass- stift 36 teilweise umfassen.
Statt des einen Passstiftes 36 können natürlich auch mehrere verteilt liegende und in jeweils passend vorgesehene Nasen 35 ein greifende Passstifte 36 vorgesehen sein.
Die innere gewellte Feder 34 besitzt eine radiale Nase 37, die sich zwischen den Passringen 16 ab stützt. Auch hier können mehrere dieser Nasen, im äussersten Fall so viel, als Zylinder vorhanden, vor gesehen sein.
In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform der Federung gezeigt. Dabei sind die Passringe 16 am aus dem Zylinderkörper 7 herausstehenden Ende mit einem vorstehenden Bund 38 versehen, und alle Pass ringe werden inkreis- bzw. umkreisartig von zwei Tel lerfedern 39 eingefasst, die sich zwischen die Flanke der Bunde und die Stirnfläche des Zylinderkörpers klemmen. Durch eine von der Lagerung des Zylin derkörpers 7 ausgehende und geregelte axiale Ein stellung (vgl. Fig. 1) kann die Vorspannung der Tel lerfedern auf das richtige Mass gebracht werden.
Bei Ausführung des Passringes mit einem Bund 38 (Fig.7) ergibt sich noch die Möglichkeit, durch Abschrägen des Randes der Passringbohrung in Rich tung nach der Steuerplatte, den Bohrungsdurchmesser der an der Steuerplatte anliegenden Ringfläche dem Durchmesser der Zylinderbohrung grössenmässig zu nähern. Dadurch kann der spezifische Flächendruck und damit der Gleitwiderstand zwischen Passring und Steuerplatte nach Bedarf verringert werden.
Fig. 8 zeigt eine weitere, dem gleichen Zweck dienende Federausbildung in einer Stirnansicht des Zylinderkörpers 7. Auch hier sind die Passringe 16 je mit einer Eindrehung 32 (Fig. 5) oder mit Bun- den 38 (Fig.7) versehen.
Um jeden Passring 16 ist ein dreieckig geformter Ring 40 aus Federstahldraht gelegt, dessen Dreiecksenden abgerundet und gegen die Stirnfläche des Zylinderkörpers 7 zu abgebogen sind und sich gegen diese Stirnfläche abstützen, wäh rend die hochstehenden Mitten der Dreiecksseiten des Ringes 40 sich mit elastischer Spannung gegen die Flanke des Bundes bzw. der Eindrehung des Passringes 16 legt. Auch hierbei wird die Vorspan- nung aller federnder Ringe 40 durch eine zweck mässige axiale Beistellung bzw. Abstützung des Zylin derkörpers 7 in seiner Lagerung vorgenommen.
Diese Federart besitzt eine sehr hohe Eigen frequenz und dabei einen verhältnismässig grossen zulässigen Hub, so dass sie sich sowohl bei hohen Drehzahlen als auch bei grösserem zu erwartendem Verlagerungsbereich des Zylinderkörpers gleich gut eignet.
In Fig. 2, 5 und 7 sind noch Beispiele einer beson deren Ausbildung der drehfesten Verbindung zwi schen der Pumpenwelle 4 bzw. dem Zylinderkörper 7 und der losen Steuerplatte 11 dargestellt. Am ein fachsten gestaltet sich diese, wenn der Keil 12 bis in die Steuerplatte 11 hinein verlängert wird (Fig. 1, 2, 3 und 4) und in eine Keilnute der Steuerplatte eingreift. Es kann aber auch die Steuerplatte 11 un mittelbar mittels Passstiften einerseits und Bohrungen anderseits drehfest mit dem Zylinderkörper verbun den werden (Fig. 5, 7). Beide Verbindungen lassen aber die Möglichkeit offen, der Steuerplatte 11 in Drehrichtung einen gewissen toten Gang zu lassen, indem z.
B. die Keilnute der Steuerplatte 11 gegen über dem Keil 12 ein gewisses Flankenspiel aufweist (Fig. 2) oder die Bohrungen 41, in welche die der Mitnahme dienenden Passstifte 36 eingreifen, zu einem Langloch 41 erweitert werden (Fig. 2, 5 und 7). Praktisch genügt natürlich der Keil oder die Mit nahme durch Passstifte je allein, bei der Steuerplatte in Fig. 2 wurden nur der Erläuterung wegen beide Möglichkeiten an einem Stück angedeutet.
Die Rei bung der mitgeschleppten losen Steuerplatte 11 ist am Steuerspiegel im allgemeinen grösser als sonstwo, weshalb bei einer Änderung der Drehrichtung der Pumpenwelle diese zunächst kurz stillsteht und da durch sich selbsttätig der tote Gang nach der anderen Seite verlagert. Diese Phasenverschiebung dient einer die Geräuschentwicklung vermindernden Vorkom- pression in Zylindern beim Übergang vom Saug zum Druckhub. Das Mass dieses toten Ganges wird natürlich nach oben dadurch beschränkt, dass die kreisrunde Öffnung der konischen Verbindungskanäle 15 sich nicht über den Umfang des zugeordneten Passringes 16 bzw. Kugelringes 28 hinaus verschie ben darf (Fig. 4 und 5).
Die Fig. 9 entspricht im wesentlichen der Fig. 1. Die lose Steuerplatte<B>11</B> liegt mit ihrer plangeschlif fenen Seitenfläche mit öldichter Flächenberührung an der ebenso plangeschliffenen inneren Stirnfläche des Steuerflansches 2 an. In die offenen Enden der Zylin derbohrungen 8 sind die Passringe 16 mit geringem Durchmesserspiel eingesetzt. Deren, in das Zylinder innere weisende Stirnfläche wird durch eine federnde Scheibe 43, die sich an einem Sprengring 44 ab stützt, belastet und dadurch der Ring 16 an die Planfläche der Steuerplatte 11 und diese selbst mit einer gewissen Vorspannung gegen die Planfläche des Steuerflansches 2 angedrückt.
Dabei ist auch bei drucklosem Zustand bereits eine abdichtende Flä chenpressung an den plangeschliffenen Dichtflächen der Passringe 16, der Steuerplatte 11 und des Steuer flansches 2 sichergestellt.
Im Umfang jedes Passringes 16 ist eine Ringnute 46 eingestochen, in welche ein Dichtungsring 47 aus elastischem Kunststoff und z. B. mit kreisrundem Querschnitt so eingelegt ist, dass er eine gewisse Klemmung zwischen Nutengrund und Zylinderboh rung 8 aufweist.
Die Breite der Ringnute 46 ist so bemessen, dass der Dichtungsring 47 auch im eingebauten Zustand eine geringe seitliche Bewegungsmöglichkeit besitzt.
Die in die Ringnute 46 eingelegten Dichtungsringe 47 aus elastischem Kunststoff und das radiale Spiel der Passringe 16 in den Zylinderbohrungen 8 lassen die kardanischen Bewegungen des Passringes ohne weiteres zu, wobei sich die Dichtungen elastisch ver formen und teils an den zylindrischen Berührungs flächen gleiten.
Der jeweilige, während des Betriebes in der Zy linderbohrung 8 bestehende Öldruck drückt einer seits auf die rechte Stirnfläche der Passringe und belastet anderseits sowohl diese als auch die Steuer platte 11 so, dass die metallischen Dichtflächen in stets ausreichendem Masse gegeneinandergepresst wer den. Derselbe Öldruck dringt (in Fig. 9 von rechts her) auch in die Ringnuten 46 der Passringe ein und belastet die Dichtungsringe 47 so, dass diese sich elastisch verformend sowohl gegen die linke Begren- zungsfläche der Ringnuten als auch gegen die Wand der Mündungsbohrungen legen.
Die Dichtwirkung ist bei dieser Anordnung auch dann gewährleistet, wenn infolge seiner kardanischen Bewegung der Passring verkantet wird, da der elastische Dichtungsring seine Dichtungslage trotzdem beibehält.
In den Fig. 10 und 11 sind weitere Beispiele für die zweckmässige Gestaltung von Dichtungsring und Ringnut gezeigt. In Fig. 10 ist im Passring 16 eine Ringnut 49 angeordnet, deren Profil sich aus einer Geraden und zwei Kreisbogen mit verschieden grossen Radien zusammensetzt, wobei der stärker gekrümmte Bogen als Anlage für den elastischen Dichtungsring 50 dient, wenn der Öldruck auf den Dichtungsring wirkt. Der Dichtungsring hat etwa kreisförmigen Querschnitt. Er wird durch den (in Fig. 10 von rechts wirkenden) Öldruck in die Dichtungszone geschoben und dabei so verformt, dass eine gut dichtende Auf lagefläche am Ring und an der Wand der Mündungs bohrung entsteht.
In Fig. 11 ist die Anwendung eines Dichtungs ringes 51 mit U-Profil gezeigt, der in eine entspre chend geformte Ringnute im Passring 16 eingesetzt ist.
Die beschriebene Anordnung des Zylinderkörpers mit loser Steuerplatte und Zubehör erweitert die Gestaltungsmöglichkeiten der Pumpen mit umlaufen den Zylindern ganz erheblich. So ist es jetzt durchaus möglich, z. B. bei Pumpen mit auf einer Welle gela gertem Zylinderkörper diese Welle nur im Steuer deckel oder nur im Lagerdeckel zu lagern und als zweites Lager den Zylinderkörper selbst an seinem zylindrischen Umfang mittels Gleit- oder Wälzlager unmittelbar im Gehäuse zu lagern, was bisher wegen der notwendigen kardänischen Beweglichkeit desselben nicht möglich war.
Während in den Beispielen gemäss den Fig. 9, 10 und 11 die Passringe als gesonderte Teile eingebaut sind, zeigen die Fig. 12, 13 und 14 Anordnungs beispiele, bei welchen die Passringe mit der Steuer platte einstückig ausgeführt sind. Die Passansätze 52 bzw. 53 entsprechend den Fig. 12 und 13 sind mit Dichtungsringen 50 bzw. 51 versehen, die kreis- bzw. U-förmigen Querschnitt aufweisen.
Da hier pro Zylinderbohrung das Trennflächen paar zwischen Passring und Steuerplatte entfällt, und der Passansatz infolge der einstückigen Ausführung mit der Steuerplatte nicht mehr verkanten kann, so ist es möglich, die Länge des Passsitzes dieses An satzes wesentlich zu verkleinern.
Im Beispiel der Fig. 13 ist die Ringnut für den Dichtungsring als stirnseits offene Nute ausgebildet, die an der Stirnseite des Passansatzes angebracht ist. Dadurch braucht der Dichtungsring 51 beim Ein bauen nicht übergeschoben zu werden, so dass .er aus einem Material hergestellt sein kann, das geringe Elastizität und hohe Verschleissfestigkeit aufweist.
Der Ring 51 in der offenen Nut wird durch einen Z-förmigen Metallring 54, der sich an einem Spreng- ring 55 abstützt, gehalten.
Ein anderes Ausführungsbeispiel mit stirnseits offener Nute ist in Fig. 14 dargestellt. Ein Dichtungs ring 56 hat dort Uförmiges Profil und wird in der am Passansatz stirnseitig angebrachten Nute durch einen flachen Metallring 57 und einen Federring 58 gehalten. Der Haltering 57 stützt sich mit seinem inneren Rand an dem leicht ausgebogenen Rand 59 des Durchgangskanals 15 ab.
Federmittel, die den Passansatz gemäss Fig. 12 bis 14 in Richtung gegen die Steuerschlitze 14 hin be lasten, sind in diesen Figuren nicht eingetragen.
Die in den Fig. 9 bis 14 gezeigten Beispiele be ziehen sich auf eine Pumpenanordnung mit axial liegenden Zylindern. In der Fig. 15 ist die Anwendung bei Pumpen mit radial angeordneten Zylindern gezeigt. Die Steuer platten 11 sind mit Passansätzen 61 versehen, welche in der durchgehenden Bohrung 23 mit geringem Durchmesserspiel sitzen. Die Dichtungsringe sind mit 62 bzw. 63 bezeichnet. Der Dichtungsring 62 besitzt ein L-förmiges und der Ring 63 ein kreisrundes Profil. Auf die Dichtungsringe sind entsprechend pro filierte Metallringe 64 bzw. 65 gelegt, auf denen sich eine Druckfeder 17 abstützt.
Entsprechend den Vorgängen bei der Anordnung gemäss Fig.9 lassen auch hier die Dichtungsringe, die infolge etwa vorhandener Fluchtfehler der Pum penwelle auftretenden geringen Taumelbewegungen der Steuerplatten 11 zu, ohne dass die Dichtungswir kung nachteilig beeinträchtigt wird. Die Form der Dichtungsringe und ihrer Halteringe beschränkt sich nicht auf die gezeigten Beispiele, es können auch andere der bekannten Profile von Hochdruck-Dich- tungsringen verwendet werden.
Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 16 wird ge zeigt, wie vorzugsweise bei Pumpen mit niedrigerem Betriebsdruck ein Dichtungsring 66 zugleich das Pass- stück bildet. Dabei wird der Dichtungsring 66 in die Mündungsbohrung so eingelegt, dass er an der Boh rungswand und gleichzeitig unmittelbar an der Plan fläche der Steuerplatte 11 anliegt. Die Feder 17 stützt sich dabei auf einen Z-förmig ausgebildeten Metall ring 67 ab.
Diese Ausführung ist bei niedrigen Drük- ken besonders zweckmässig, da hier keine Gefahr besteht, dass der Dichtungsring durch den Öldruck in den sehr schmalen Spalt 68 zwischen die Steuer platte und die Stirnfläche des Zylinderblockes ge drückt wird. Die Elastizität des Ringes 66 gewähr leistet, dass er der kardanischen Bewegung der Platte 11 folgen kann.
Zur Abdichtung von Passringen bzw. Passmuffen mit grossem Durchmesser, also für grössere Pumpen, ist die Verwendung von Kolbenringen am Passring bzw. an der Passmuffe als zusätzliches Dichtmittel empfehlenswert. Damit jedoch die nötige kardanische Beweglichkeit erhalten bleibt, müssen die Kolben ringe im Grunde ihrer Ringnute ein genügendes ra diales Spiel aufweisen.