CH393924A - Radialkolbenpumpe mit variabler Fördermenge - Google Patents

Description

      Radialkolbenpumpe    mit variabler Fördermenge    Die Erfindung bezieht sich auf eine     Radialkolben-          pumpe    mit variabler Fördermenge, bei welcher auf  einem fest mit dem Pumpengehäuse verbundenen  Steuerzapfen ein Sternzylinderblock drehbar gelagert  und eine diesen umgebende, an ihm in Drehrichtung       angelenkte,    die     Kolbenstützdrücke    aufnehmende  Trommel drehbar und zum Steuerzapfen quer ver  stellbar angeordnet ist.  



  Bei bekannten     Radialkolbenpumpen    dieser Gat  tung besitzt der auf dem Steuerzapfen drehbare Zylin  derstern oder das     Rotorgehäuse    ein Zahnrad, das  vom Antriebsmotor über ein Antriebszahnrad ange  trieben wird. Das Antriebsdrehmoment wird dann  über einen Gelenkmechanismus auf die Trommel über  tragen. Dabei setzt der Zylinderblock dem Antriebs  moment keinen eigentlichen Arbeitswiderstand ent  gegen. Ein solcher tritt erst an der Trommel auf,  wenn diese exzentrisch verschoben ist.

   Es liegt deshalb  der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, die quer  verstellbare Trommel direkt anzutreiben anstatt über  einen Gelenkmechanismus, der im allgemeinen schlecht  zugänglich und dessen richtige Funktionsweise schwer  zu überwachen ist.     Erfindungsgemäss    wird diese Auf  gabe dadurch gelöst, dass     dieTrommel    mit einem Zahn  rad versehen und in einem im Pumpengehäuse geführ  ten     Verstellrahmen    drehbar gelagert ist, der quer zum  Steuerzapfen verschiebbar ist, wobei dieses Zahnrad  mit einem Antriebszahnrad kämmt,

   dessen Drehachse  parallel zur     Steuerzapfenachse    im Pumpengehäuse     un-          verschieblich    und in einer zur     Verstellrichtung    senk  rechten, wenigstens annähernd durch die Achse des  Steuerzapfens gehenden Ebene liegt, so dass das  Zahnradpaar bei aus der Mittellage verschobener Stel  lung der Trommel mit vergrösserter     Zahnrad-Achsdi-          stanz    arbeitet.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des  Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:         Fig.    1 eine     erfindungsgemäss    ausgebildete Radial  kolbenpumpe im Längsschnitt nach der     Schnittlinie          I-I    der     Fig.    3,       Fig.    2 den Querschnitt nach der Schnittlinie     H-II     der     Fig.    1,       Fig.    3 den Querschnitt nach der Schnittlinie     III-III     der     Fig.    1,

         Fig.    4 den     Drehübertragungsmechanismus    im Quer  schnitt nach der Schnittlinie     IV-IV    der     Fig.    1.    Das Gehäuse 1 der     Radialkolbenpumpe    ist mit  dem Gehäuse des Antriebsmotors 2 verschraubt und  besitzt einen Deckel 3.     In    diesem Gehäuse ist der mit       Leitungs-    und Steuerkanälen versehene Zapfen 4 ab  gestützt und mit ihm fest verbunden. Auf dem Steuer  zapfen 4 ist der Zylinderstern 5 drehbar gelagert. Er  besitzt 7 Bohrungen 6, welche die Arbeitskolben 7  aufnehmen. Die Zylinder sind auf ihrer     Innenseite     durch Öffnungen 8 mit den Steuerkanälen des Zapfens  4 verbunden.

   Dabei sind Saug- und Druckseite durch  die in     Fig.    3 gezeigten, symmetrisch zur Horizontalen       A-B    liegenden Stege 4a voneinander getrennt. Nach  aussen stützen sich die Kolben 7 über     Gleitplatten    9  gegen das     Innere    der zweiteiligen Trommel 10. Dabei  sind die Gleitplatten mittels Zapfen 11 mit den Seiten  wänden der Trommel 10 verbunden, und stützen sich  bei den Stellen 12 beidseits auf eine Schulter der  Trommel 10. Die Trommel 10 besitzt zwei seitliche  Rollenlager 13, welche über die Naben 14 des     Ver-          stellraumes    15, sowie über die Gleitschuhe 16 auf  den ebenen Flächen 4b des Zapfens 4 gelagert sind.

    Die     Gleitschuhe    16 und die Zapfenpartien 17 erlauben  mit ihren ebenen Gleitflächen 18 die horizontale  Seitenverschiebung bei Verstellung des Rahmens 15  in Richtung     A-B    der horizontalen Symmetrieachse  der Stege 4a. Mit dieser Anordnung wird erreicht,  dass die Reaktionen der grossen hydraulischen, an  der Trommel 10 (Rotor) angreifenden Kolbendrücke      sehr nahe bei der Lagerung des Zylindersterns auf  dem Steuerzapfen angreifen und an letzterem nur  eine minimale     Durchbiegung    und Beanspruchung ent  steht. Zu beiden Seiten weist der     Verstellrahmen    15  einen horizontalen Führungszapfen auf.

   Der rechts  seitige dieser Zapfen, 20, stützt sich mittels der  Schraubenfeder 21 gegen das Gehäuse, während der  linksseitige Zapfen 22 sich in einem Zylinder 23  abstützt und verschieben kann. Dieser Zylinder ist  im Betrieb durch die Leitung 24 mit der     Ausström-          seite    der Pumpe verbunden und steht damit unter  dem Förderdruck der Pumpe.  



  Bei laufender Maschine treibt der Antriebsmotor 2  über das Antriebszahnrad 26 die Trommel 10 mittels  des auf ihm sitzenden Zahnrades 27 an. Die Trommel  10 und der Zylinderstern 5 sind durch einen Dreh  gelenkmechanismus miteinander gekuppelt, der unter  dem Namen     Oldham-Kupplung    bekannt ist und des  sen Funktionsweise aus     Fig.    4 am deutlichsten zu  ersehen ist. Die     Mitnehmerscheibe    28 ist als Malteser  kreuz ausgebildet und besitzt vier     Radialschlitze    29.

         In    die beiden in der Zeichnung     horizontal    stehenden  Schlitze greifen die     Mitnehmerfinger    30 der Trommel  10 ein, während in die beiden vertikal stehenden  Schlitze die Finger 31 des Zylindersterns 5 greifen.       In    dieser Weise ist auch bei einer Querverschiebung  der Trommel 10 gegenüber dem Zylinderstern 5 eine  einwandfreie Drehmitnahme gesichert. Da aber am  Zylinderstern kein Arbeitsmoment auftritt, hat auch  der Übertragungsmechanismus keine nennenswerte  Kräfte aufzunehmen und ist deshalb selbst bei sehr       kleiner    Dimensionierung der Abnützung kaum unter  worfen.  



  Bei der in     Fig.    3 dargestellten Stellung der Ma  schine wird der     Verstellrahmen    15 durch die Feder 21  ganz nach der linken Seite des Gehäuses 1 gedrückt  und die Trommel befindet sich damit in der äussersten  Lage.     In    diesem Zustand ist die Pumpe auf maximale  Fördermenge eingestellt. Dabei tritt die     Förderflüssig-          keit    durch die Zubringerpumpe 32 und durch den  Krümmer 33 in die Pumpe. Bei der eingezeichneten  Drehrichtung fliesst sie dann in den Eintrittskanal 34  und durch den Verteilerkanal 35 (Saugseite) nach  den in diesem Moment auf der Oberseite liegenden  Zylinderräumen 6.

   Aus den auf der unteren Seite  liegenden Zylinderräumen 6     (Druckseite)    fliesst die  Förderflüssigkeit über den Sammelkanal 36 nach den  Austrittskanälen 37 und von hier aus nach der Ver  braucherstelle.  



  Die Zubringerpumpe 32 wird mit Vorteil als Zen  trifugalpumpe ausgebildet, da ihr     Kraftbedarf    bei       kleiner    Fördermenge stark abnimmt. Wie in     Fig.    1  gezeigt, wird die Zubringerpumpe 32 vorteilhaft über  die Welle 38 angetrieben, die mit dem schnellaufen  den Zahnrad 26 gekuppelt ist und mit der Welle des  z. B. mit 3000 U/min laufenden     Eltktromotors    2  fluchtet. Es lässt sich bei dieser hohen     Drehzahl    der       Zentrifugalpumpe    schon mit einem einstufigen Lauf  rad ein     Zulaufdruck    zur Kolbenpumpe von     ca..    5 atü  erzielen.

      Da der     Verstellrahmen    15 durch den Kolben 22  dauernd unter dem Gegendruck der Förderflüssigkeit  steht, wird er bei steigendem Arbeitsdruck selbsttätig  und entgegen dem Druck der Feder 21 nach rechts  gedrückt, womit die Exzentrizität der Trommel relativ  zum Zylinderstern abnimmt und damit die Förder  menge sich vermindert. Auf diese Weise stellt sich  bei stärker werdendem Gegendruck des Verbrauchers  automatisch eine kleinere Fördermenge ein und die  Leistung der Maschine bleibt bei entsprechender     Di-          mensionierung    der Regulierorgane ungefähr gleich  gross. Bei aus der Mittellage verschobener Stellung der  Trommel vergrössert sich die Achsdistanz zwischen  dem Antriebszahnrad 26 und dem Zahnrad 27 um einen  gewissen Betrag.

   Dieser liegt aber für die Eingriffs  verhältnisse in durchaus zulässigen Grenzen und hat  deshalb keinen ungünstigen Einfluss auf den Gang  der einzelnen Organe.  



  Die Querverstellung der Trommel 10 könnte auch  durch eine Schwenkbewegung des     Verstellrahmens     erreicht werden. Zu diesem Zweck werden dann die  Führungszapfen 20 und 22 weggelassen, unter Bei  behaltung der Führung bei 4b. Wie in     Fig.    3 strich  punktiert angedeutet, ist nun unten am     Verstellrah-          men    eine Gabel 40 angebracht, die über einen Gleitstein  41 einen am Pumpengehäuse festen Zapfen 42 umfasst.  Die Verstellung des Rahmens 15 erfolgt jetzt mit       Hilfe    eines oben daran angesetzten kurzen Armes 43.

    Diese Verstellung kann willkürlich oder automatisch  erfolgen, letzteres, indem man einen Druckkolben  und eine Feder sinngemäss angreifen lässt, wie es mit  Kolben 22 und Feder 21 bei der weiter oben beschrie  benen Ausführungsart geschieht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Radialkolbenpumpe mit variabler Fördermenge, bei welcher auf einem fest mit dem Pumpengehäuse verbundenen Steuerzapfen ein Sternzylinderblock drehbar gelagert und eine diesen umgebende, an ihm in Drehrichtung angelenkte, die Kolbenstützdrücke aufnehmende Trommel drehbar und zum Steuerzapfen quer verstellbar angeordnet ist, dadurch gekennzeich net, dass die Trommel (10) mit einem Zahnrad (27) versehen und in einem im Pumpengehäuse (1) ge führten Verstellrahmen (15) drehbar gelagert ist, der quer zum Steuerzapfen (4) verschiebbar ist, wobei dieses Zahnrad (27) mit einem Antriebszahnrad (26) kämmt, dressen Drehachse parallel zur Steuerzapfen achse (4)

   im Pumpengehäuse unverschieblich und in einer zur Verstellrichtung (A-B) senkrechten, wenig stens annähernd durch die Achse des Steuerzapfens (4) gehenden Ebene liegt, so dass das Zahnradpaar (26/ 27) bei aus der Mittellage verschobener Stellung der Trommel (10) mit vergrösserter Zahnrad-Achsdistanz arbeitet. UNTERANSPRÜCHE 1. Radialkolbenpumpe nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der von den Trommel lagern (13) auf den Verstellrahmen (15) ausgeübte Reaktionsdruck der Kolben (7) beidseits unmittelbar neben dem Zylinderblock (5) auf den ebenen Gleit flächen (4b) des Steuerzapfens (4) aufgenommen wird.

   2. Radialkolbenpumpe nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Antriebszahnrad (26) mit wesentlich höherer Drehzahl als die Pumpentrom mel (10) arbeitet und dass die Welle des Zahnrades (26) direkt mit der Welle (38) einer Zubringerpumpe (32) gekuppelt ist.

   3. Radialkolbenpumpe nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Verstellrahmen (15) zu beiden Seiten der Verstellrichtung (A-B) einen Führungszapfen besitzt, wobei die äussere Stirnseite des einen Zapfens (22) unter dem Enddruck des Fördermittels, der andere Führungszapfen (20) unter dem Gegendruck einer Feder (21) steht, so dass die Fördermenge mit steigendem Förderdruck selbsttätig abnimmt.

   4. Radialkolbenpumpe nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Verstellrahmen (15) am Steuerzapfen (4) quer verschieblich geführt ist (4b, 18) und durch eine unter dem Förderdruck und einer Gegenfeder (21) stehende verschwenkbare Vor richtung (40-43) querverstellbar ist.