DE102018006981A1

DE102018006981A1 - Hydraulic positive displacement pump

Info

Publication number: DE102018006981A1
Application number: DE102018006981.9A
Authority: DE
Inventors: Markus Gärtner; Olivier Reinertz; Marius Hofmeister
Original assignee: Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH
Current assignee: Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH
Priority date: 2018-09-04
Filing date: 2018-09-04
Publication date: 2020-03-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Verdrängerpumpe umfassend ein Steuerelement (3) mit einer Steuerfläche (4), welche Öffnungen (5) aufweist, die in zu Pumpenanschlüssen (5a, 5b, 5c) führende Kanäle münden, ein Rotationselement (6), das um eine Drehachse (2) rotierbar ist, mehrere Verdrängerelemente (8), die im Rotationselement (6) angeordnet sind und mit diesem zusammen um die Drehachse (2) rotierbar sind, ein Abstützelement (10) mit einer Gleitoberfläche (10a), an welcher die Verdrängerelemente (8) gleitend abgestützt sind, insbesondere direkt oder indirekt über Gleitschuhe (9), wobei jeweils zwischen der Steuerfläche (4) des Steuerelements (3), dem Rotationselement (6) und wenigstens einem Verdrängerelement (8) ein Verdrängerraum (8a) ausgebildet ist, dessen Volumen von der um die Drehachse (2) herum betrachteten Winkelposition des Verdrängerraumes (8a) und einer von mehreren Stellposition des Abstützelementes (10) abhängig ist, wobei in der Steuerfläche (4) des Steuerelementes (3) wenigstens drei Öffnungen (5a, 5b, 5c) angeordnet sind, die über jeweilige Kanäle in wenigstens zwei separate Arbeitsanschlüsse (A1, A2) und einen Tankanschluß (T) münden, und das Abstützelement (10) in wenigstens zwei verschiedenen Richtungen (X,Y) verstellbar ist, insbesondere wobei durch die Verstellbarkeit des Abstützelementes (10) in den wenigstens zwei Richtungen (X, Y) der Gesamtvolumenstrom zwischen dem Tankanschluß (T) und den Arbeitsanschlüssen (A1, A2) variabel auf die wenigstens zwei separaten Arbeitsanschlüsse (A1, A2) verteilbar ist.The invention relates to a hydraulic positive displacement pump comprising a control element (3) with a control surface (4) which has openings (5) which open into channels leading to pump connections (5a, 5b, 5c), a rotary element (6) which extends around a Rotation axis (2) is rotatable, a plurality of displacement elements (8), which are arranged in the rotation element (6) and together with it can be rotated about the rotation axis (2), a support element (10) with a sliding surface (10a) on which the displacement elements (8) are supported in a sliding manner, in particular directly or indirectly via sliding shoes (9), a displacement space (8a) being formed in each case between the control surface (4) of the control element (3), the rotation element (6) and at least one displacement element (8) , the volume of which depends on the angular position of the displacement space (8a) viewed around the axis of rotation (2) and one of several positioning positions of the support element (10), with the control surface (4th ) of the control element (3) at least three openings (5a, 5b, 5c) are arranged, which open into respective channels in at least two separate work connections (A1, A2) and a tank connection (T), and the support element (10) in at least two Different directions (X, Y) is adjustable, in particular whereby the adjustability of the support element (10) in the at least two directions (X, Y) of the total volume flow between the tank connection (T) and the working connections (A1, A2) is variable to the at least two separate work connections (A1, A2) can be distributed.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Verdrängerpumpe umfassend ein Steuerelement mit einer Steuerfläche, welche Öffnungen aufweist, die in zu Pumpenanschlüssen führende Kanäle münden, ein Rotationselement, das um eine Drehachse relativ zum Steuerelement rotierbar ist, mehrere Verdrängerelemente, die im oder am Rotationselement angeordnet sind und mit diesem zusammen um die Drehachse rotierbar sind, ein Abstützelement mit einer Gleitoberfläche, an welcher die Verdrängerelemente gleitend abgestützt sind, insbesondere direkt oder indirekt über Gleitschuhe, wobei jeweils zwischen der Steuerfläche des Steuerelements, dem Rotationselement und wenigstens einem Verdrängerelement ein Verdrängerraum ausgebildet ist, dessen Volumen von der um die Drehachse herum betrachteten Winkelposition des Verdrängerraumes und einer von mehreren Stellposition des Abstützelementes abhängig ist.The invention relates to a hydraulic positive displacement pump comprising a control element with a control surface which has openings which open into channels leading to pump connections, a rotary element which is rotatable about an axis of rotation relative to the control element, a plurality of positive displacement elements which are arranged in or on the rotary element and with this can be rotated together about the axis of rotation, a support element with a sliding surface on which the displacement elements are supported in a sliding manner, in particular directly or indirectly via sliding shoes, a displacement space, the volume of which is formed between the control surface of the control element, the rotation element and at least one displacement element is dependent on the angular position of the displacement space considered around the axis of rotation and one of several positioning positions of the support element.

Bei einer Umdrehung wird Hydraulikfluid durch Vergrößerung des Verdrängerraumvolumens ausgehend vom unteren Totpunkt der Bewegung eines Verdrängerelementes bis zum oberen Totpunkt aus einer der beiden Öffnungen des Steuerelementes vom Pumpenanschluß angesaugt, der mit einem Hydraulikfluid-Tank verbunden ist und sodann ausgehend vom oberen Totpunkt bis zurück zum unteren Totpunkt durch die Verkleinerung des Verdrängerraumvolumens zur anderen Öffnung und hierdurch zum Pumpenanschluß gefördert, der einen Arbeitsanschluß bildet, z.B. um einen Hydromotor, wie beispielsweise einen Linearmotor oder einen Rotationsmotor oder auch eine sonstige Maschine zu betreiben. Der Hub zwischen den Totpunkten kann durch die änderbare Stellung des Abstützelementes variabel eingestellt werden. Der obere und untere Totpunkt liegen sich bei der Umdrehung des Rotationselementes um 180 Grad gegenüber und sind im Stand der Technik hinsichtlich ihrer Winkelposition betrachtet in Umfangsrichtung um die Drehachse des Rotationselementes fix angeordnet.In one revolution, hydraulic fluid is drawn in from one of the two openings in the control element from the pump connection, which is connected to a hydraulic fluid tank, and then, starting from the top dead center to the bottom, by increasing the displacement volume from the bottom dead center of the movement of a displacer element to top dead center Dead center by reducing the displacement volume to the other opening and thereby promoted to the pump connection, which forms a working connection, for example to operate a hydraulic motor, such as a linear motor or a rotary motor or another machine. The stroke between the dead centers can be variably adjusted by changing the position of the support element. The top and bottom dead center are 180 degrees opposite each other during the rotation of the rotary element and, viewed in the prior art, are arranged in a fixed manner in the circumferential direction around the axis of rotation of the rotary element with regard to their angular position.

Im Stand der Technik ist es bekannt, zum Betrieb eines jeden Arbeitskreises, z.B. des hydraulischen Antriebes einer Maschine eine jeweilige hydraulische Pumpe einzusetzen, was einen großen Maschinenbedarf erzeugt, wenn mehrere Arbeitskreise bedient werden müssen.It is known in the prior art to operate each working group, e.g. the hydraulic drive of a machine to use a respective hydraulic pump, which creates a large machine requirement when several working groups have to be operated.

Ebenso ist es bekannt mehrere Arbeitskreise über eine Pumpe mit Hydraulikfluid zu versorgen, was z.B. dadurch erfolgt, dass zwischen den Arbeitskreisen mittels Ventilvorrichtungen eine Verteilung des Hydraulikfluides vorgenommen wird. Dies hat jedoch den Nachteil, dass durch die Ventilvorrichtungen Drosselverluste erzeugt werden, so dass hierdurch der Wirkungsgrad reduziert ist.It is also known to supply several working groups with hydraulic fluid via a pump, which e.g. in that the hydraulic fluid is distributed between the working groups by means of valve devices. However, this has the disadvantage that throttle losses are generated by the valve devices, so that the efficiency is reduced as a result.

Somit ist es eine Aufgabe der Erfindung eine hydraulische Verdrängerpumpe bereitzustellen, welche die Möglichkeit erschließt mit hoher Effizienz mehr als einen Arbeitskreis mit Hydraulikfluid gleichzeitig und hinsichtlich Druck und Volumenstrom voneinander unabhängig zu beaufschlagen.It is therefore an object of the invention to provide a hydraulic positive-displacement pump which opens up the possibility, with high efficiency, of loading more than one working group with hydraulic fluid simultaneously and independently of one another with regard to pressure and volume flow.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass in der Steuerfläche des Steuerelementes wenigstens drei Öffnungen angeordnet sind, die über jeweilige Kanäle in wenigstens zwei separate Arbeitsanschlüsse und einen Tankanschluß münden und das Abstützelement in wenigstens zwei verschiedenen Richtungen verstellbar ist.According to the invention, this object is achieved in that at least three openings are arranged in the control surface of the control element, which open out via respective channels into at least two separate work connections and a tank connection and the support element is adjustable in at least two different directions.

So kann hierdurch erzielt werden, dass Hydraulikfluid aus dem Steuerelement bei der Vergrößerung des jeweiligen Verdrängerraumes aus der Öffnung des Steuerelementes bezogen wird, die mit dem Tankanschluß verbunden ist und bei der nachfolgenden Verkleinerung des Verdrängerraumes durch zwei Öffnungen hinausgefördert wird, die zwei verschiedenen Arbeitskreisen zugeordnet sind. In this way it can be achieved that hydraulic fluid from the control element is obtained from the opening of the control element when the respective displacement space is enlarged, which is connected to the tank connection and is pumped out through two openings which are assigned to two different working groups during the subsequent reduction of the displacement space .

Insbesondere kann darüber hinaus durch Variation des oberen und unteren Totpunkts ebenfalls ein Rückfluss aus einem oder mehreren Arbeitsanschlüssen möglich sein, sodass im Falle einer antreibenden Last im Arbeitskreis, wie beispielsweise einer Lastmasse, die hydraulisch abgesenkt wird, die zurückfließende Energie entweder zwischen den Arbeitsanschlüssen ausgetauscht wird oder an der Antriebswelle zur Rekuperation zur Verfügung steht. Die Pumpe läuft in diesem Lastfall also teilweise oder vollständig als hydraulischer Motor.In particular, by varying the top and bottom dead center, a backflow from one or more work connections may also be possible, so that in the event of a driving load in the work circuit, such as a load mass that is hydraulically lowered, the returning energy is either exchanged between the work connections or is available on the drive shaft for recuperation. In this load case, the pump runs partially or completely as a hydraulic motor.

Es ist jeweils vorgesehen, dass sich die Öffnungen in der Steuerfläche des Steuerelementes, an welcher das Rotationselement gedichtet entlangrotiert in der Umfangsrichtung der Rotation erstreckt ausgebildet sind, um über bestimmte Winkelbereiche hinweg das Ansaugen und Ausstoßen des Hydraulikfluides zu bewirken.It is provided in each case that the openings in the control surface of the control element, at which the rotary element rotates in a sealed manner and extends in the circumferential direction of the rotation, are formed in order to cause the hydraulic fluid to be sucked in and expelled over certain angular ranges.

Diejenigen Öffnungen in der Steuerfläche, die den wenigstens zwei Arbeitskreisen zugeordnet sind, können bevorzugt in der Umfangsrichtung der Rotation betrachtet aufeinander folgend angeordnet sein, was bedeutet, das zeitlich zunächst einer der Arbeitskreise und nachfolgend der wenigstens eine andere Arbeitskreis mit Fluid versorgt wird.Those openings in the control surface which are assigned to the at least two working groups can preferably be arranged in succession, viewed in the circumferential direction of the rotation, which means that one of the working groups and subsequently the at least one other working group are supplied with fluid.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die Öffnungen bereichsweise, vorzugsweise über den kleineren Bereich ihrer Gesamterstreckung in Umfangsrichtung parallel nebeneinander liegen, so dass über bestimmte Winkelbereiche dieser Parallelanordnung der Öffnungen ein gleichzeitiges Fördern in die verschiedenen Arbeitskreise erfolgt. Bei unterschiedlichen Druckniveaus in den Arbeitsleitungen kann so auch ein ausgleichender Volumenstrom zwischen den beiden Arbeitsanschlüssen fließen bis in diesen dasselbe Druckniveau herrscht. Damit kann hier das Betriebsverhalten einer gewöhnlichen Einkreispumpe erreicht werden.Provision can also be made for the openings to lie parallel to one another in areas, preferably over the smaller area of their total extent in the circumferential direction, so that simultaneous conveying into the various working groups takes place over certain angular areas of this parallel arrangement of the openings. at different pressure levels in the working lines, a compensating volume flow can flow between the two working connections until the same pressure level prevails in them. The operating behavior of an ordinary single-circuit pump can be achieved here.

Wesentlich ist für die Erfindung jedoch, dass in jeweils bestimmten Winkelbereichen der Rotation, bevorzugt allen Winkelbereichen der Rotation nur in eine von den wenigstens zwei vorhandenen Öffnungen des Steuerelementes gefördert wird. Erst durch die in der Umfangsrichtung separierte Anordnung der Öffnungen im Steuerelement kann erfindungsgemäß das geförderte Gesamtvolumen variabel auf die wenigstens zwei separaten Arbeitsanschlüsse verteilt werden.It is essential for the invention, however, that in certain angular ranges of the rotation, preferably all angular ranges of the rotation, only one of the at least two openings of the control element is conveyed. It is only through the arrangement of the openings in the control element that is separated in the circumferential direction that, according to the invention, the total volume conveyed can be variably distributed over the at least two separate work connections.

Diese Möglichkeit erschließt sich durch die gegenüber dem Stand der Technik vorgesehene Verstellbarkeit des Abstützelementes in den besagten zwei verschiedenen Richtungen, denn hierdurch kann nicht nur wie bereits beim Stand der Technik das Hubvolumen geändert werden, sondern es kann die in Umfangsrichtung der Rotation betrachtete Winkelposition des oberen und unteren Totpunkts der Verdrängerelemente variabel eingestellt werden.This possibility is opened up by the adjustability of the support element in the two different directions provided compared to the prior art, because not only can the stroke volume be changed as in the prior art, but also the angular position of the upper one considered in the circumferential direction of the rotation and bottom dead center of the displacement elements can be set variably.

Somit können die Totpunkte hinsichtlich der Winkelposition relativ zu den Öffnungen des Steuerelementes verschieden ausgerichtet werden und somit durch die jeweils erzielte Winkelposition der überwiegende Teil des geförderten Volumens einem der Arbeitskreise zugeordnet werden, wobei durch die Hubvariation dieser überwiegende Teil hinsichtlich seines absoluten Betrages ebenso verstellbar ist. So kann insgesamt mit der Erfindung durch die Hubvariation das geförderte Volumen eingestellt werden und durch die Winkelpositionierung der Totpunkte die Aufteilung des geförderten Volumens zwischen den Arbeitsanschlüssen vorgenommen werden.Thus, the dead centers can be aligned differently with respect to the angular position relative to the openings of the control element and thus the predominant part of the volume conveyed can be assigned to one of the working groups by the angular position achieved, whereby the majority of the stroke amount can also be adjusted in terms of its absolute amount. Overall, with the invention, the volume delivered can be adjusted by the stroke variation and the distribution of the volume delivered between the work connections can be made by the angular positioning of the dead centers.

Hydraulische Verdrängerpumpen dieser erfindungsgemäßen Art können z.B. und besonders bevorzugt als Radialkolbenpumpe, als Flügelzellenpumpe oder als Axialkolbenpumpe ausgebildet sein.Hydraulic positive displacement pumps of this type according to the invention can e.g. and particularly preferably be designed as a radial piston pump, as a vane pump or as an axial piston pump.

In der Nomenklatur der Erfindung wird bei einer Radialkolbenpumpe das Steuerelement durch den Steuerzapfen gebildet, um den herum das Rotationselement in der Form eines Zylindersterns drehend gelagert und angetrieben ist. In der radial außenliegenden Mantelfläche des Steuerzapfens sind die wenigstens drei Öffnungen, die über Kanäle zu einem Tankanschluß und wenigstens zwei Arbeitsanschlüssen der Pumpe führen. In den radial liegenden Zylinderbohrungen des Zylindersterns sind die beweglichen Kolben angeordnet, welche die Verdrängerelemente der Erfindung darstellen.In the nomenclature of the invention, in the case of a radial piston pump, the control element is formed by the control pin, around which the rotary element is rotatably mounted and driven in the form of a cylindrical star. In the radially outer circumferential surface of the control pin are the at least three openings which lead via channels to a tank connection and at least two working connections of the pump. The movable pistons, which represent the displacement elements of the invention, are arranged in the radial cylinder bores of the cylindrical star.

Diese Kolben sind radial nach außen z.B. über Gleitschuhe an der inneren Mantelfläche eines Hubringes abgestützt, der im Sinne der Erfindung das Abstützelement bildet. Bei der Rotation des Zylindersterns ändert sich bei exzentrischer Anordnung des Hubrings zum Rotationselement der radiale Abstand der Kolben zum Hubring und hierdurch das Volumen der Verdrängerräume, die durch Kolben, Zylinderstern und Steuerzapfen umgrenzt sind. Demnach bestimmt hier die Größe der Exzentrizität das Hubvolumen und die Richtung der Exzentrizität die Winkelposition der Totpunkte. Erfindungsgemäß ist die Exzentrizität durch die Verstellbarkeit des Abstützelementes in zwei Richtungen sowohl in der Größe als auch der Richtung veränderbar, wobei unter der Richtung der Exzentrizität die Richtung verstanden wird, in der der Mittelpunkt des Abstützelementes (Hubringes) von der Drehachse des Rotationselementes (Zylindersterns) beabstandet ist.These pistons are radially outwards e.g. supported on sliding shoes on the inner surface of a cam ring, which forms the support element in the sense of the invention. When the cylinder star rotates, the radial spacing of the pistons from the piston ring and thus the volume of the displacement spaces, which are delimited by pistons, cylinder star and control pins, change with an eccentric arrangement of the cam ring to the rotary element. Accordingly, the size of the eccentricity determines the stroke volume and the direction of the eccentricity determines the angular position of the dead centers. According to the invention, the eccentricity can be changed in two directions, both in size and in direction, by the adjustability of the support element, the direction of the eccentricity being understood as the direction in which the center point of the support element (lifting ring) is from the axis of rotation of the rotary element (cylindrical star). is spaced.

Bei einer Flügelzellenpumpe als erfindungsgemäße Ausgestaltung wird das Steuerelement durch eine Steuerscheibe gebildet, die axial benachbart zum Rotationselement liegt, das durch einen Rotor gebildet wird in den die Flügel / Lamellen radial verschieblich einliegen, welche die Verdrängerelemente bilden. Auch hier ist das Abstützelement durch einen Hubring ausgebildet, an den die Flügel radial innen gleitend abgestützt sind, insbesondere durch direkten Kontakt zwischen der Gleitoberfläche des Hubringes und einem radial außen liegenden Flügelende.In a vane pump as an embodiment according to the invention, the control element is formed by a control disk which is axially adjacent to the rotary element which is formed by a rotor in which the vanes / fins, which form the displacement elements, lie radially displaceably. Here, too, the support element is formed by a cam ring, on which the wings are supported in a radially inner sliding manner, in particular by direct contact between the sliding surface of the cam ring and a radially outer wing end.

Die Öffnungen sind hier in der axialen Stirnfläche des scheibenförmigen Steuerelementes ausgebildet, erstrecken sich in Umfangsrichtung der Rotation und münden in Verdrängerräume die zwischen dem Steuerelement, dem Rotationselement und je zwei in Umfangsrichtung benachbarten Verdrängerelementen (Flügel) ausgebildet sind.The openings here are formed in the axial end face of the disk-shaped control element, extend in the circumferential direction of the rotation and open into displacement spaces which are formed between the control element, the rotation element and two displacer elements (wings) adjacent in the circumferential direction.

Erfindungsgemäß ist bei der Ausführung der Erfindung als Flügelzellenpumpe der das Abstützelement bildende Hubring in derselben Weise verstellbar, wie zuvor bei der Radialkolbenpumpe benannt.According to the invention, in the embodiment of the invention as a vane pump, the lifting ring forming the support element is adjustable in the same way as previously mentioned for the radial piston pump.

Die Erfindung kann z.B. auch als Axialkolbenpumpe ausgebildet sein. Hier bildet eine Steuerscheibe das Steuerelement mit in deren axialer Stirnfläche angeordneten wenigstens drei Öffnungen, wobei eine Kolbentrommel das Rotationselement ausbildet, dass in Kontakt zur Steuerscheibe axial benachbart zu dieser angeordnet ist. In der Kolbentrommel liegen axial bewegliche Kolben ein oder zumindest mit einer überwiegenden axialen Richtungskomponente bewegliche Kolben ein, welche die Verdrängerelemente bilden und aus einer Öffnung der Steuerscheibe Fluid in einen jeweiligen Kolbenräume einsaugen oder aus diesem in eine der wenigstens zwei den Arbeitskreisen zugeordneten Öffnungen fördern.The invention can e.g. also be designed as an axial piston pump. Here, a control disk forms the control element with at least three openings arranged in its axial end face, a piston drum forming the rotary element that is arranged axially adjacent to the control disk in contact with it. In the piston drum are axially movable pistons, or at least with a predominantly axial directional component, movable pistons, which form the displacement elements and suck fluid from an opening of the control disk into a respective piston chamber or convey it from there into one of the at least two openings assigned to the working groups.

Das Abstützelement bildet in dieser Ausführung eine Scheibe, insbesondere Schwenkscheibe, an deren axialer Gleitoberfläche die jeweiligen Kolben direkt oder indirekt über Gleitschuhe mit der den Öffnungen der Kolbentrommel abgewandten Seite abgestützt sind. Der Normalenvektor der Ebene in welcher die Gleitoberfläche liegt ist zur Erzielung eines von Null verschiedenen Hubvolumens in einem Winkel ungleich 0 Grad zur Rotationsachse ausgerichtet. In this embodiment, the support element forms a disk, in particular a swivel disk, on the axial sliding surface of which the respective pistons are supported directly or indirectly via sliding shoes with the side facing away from the openings of the piston drum. The normal vector of the plane in which the sliding surface lies is oriented to achieve a stroke volume different from zero at an angle not equal to 0 degrees to the axis of rotation.

Durch die Größe des Winkels kann somit das Hubvolumen bestimmt werden. Durch die Richtung der Ebene, in welcher der zwischen der Rotationsachse und dem Normalenvektor eingeschlossenen Winkel liegt, kann die Winkellage der Totpunkte eingestellt werden, z.B. durch Rotation des Abstützelementes, hier der Schwenkscheibe, relativ zum Steuerelement, hier der Steuerscheibe, .um die Rotationsachse des Rotationselementes (Kolbentrommel). Bei einer Möglich Ausführung kann aufgrund der benötigten relativen Bewegung von Abstützelement und Steuerelement um die Drehachse des Rotationselementes eine Rotation des Abstützelementes und/oder des Steuerelementes um die Drehachse des Rotationselementes vorgesehen sein.The stroke volume can thus be determined by the size of the angle. The angular position of the dead points can be adjusted by the direction of the plane in which the angle enclosed between the axis of rotation and the normal vector lies, e.g. by rotating the support element, here the swivel plate, relative to the control element, here the control plate, around the axis of rotation of the rotary element (piston drum). In one possible embodiment, a rotation of the support element and / or of the control element about the axis of rotation of the rotation element can be provided on account of the required relative movement of the support element and control element about the axis of rotation of the rotation element.

In einer möglichen Ausführung kann die Erfindung vorsehen, dass das Abstützelement in zwei verschiedenen Richtungen, insbesondere in zwei zueinander senkrechten Richtungen verstellbar ist, insbesondere linear oder drehbar verstellbar ist, bevorzugt wobei die wenigstens zwei Richtungen jeweils senkrecht zur Drehachse des Rotationselementes liegen. Eine lineare Verstellung kann bevorzugt bei den Ausführungen der Erfindung als Radialkolbenpumpe oder als Flügelzellenpumpe vorgesehen sein. Eine Verstellung um zwei Drehachsen, insbesondere zueinander senkrechte Drehachsen kann bevorzugt bei einer Ausführung als Axialkolbenpumpe vorgesehen sein.In one possible embodiment, the invention can provide that the support element can be adjusted in two different directions, in particular in two directions perpendicular to one another, in particular can be adjusted linearly or rotatably, preferably wherein the at least two directions are each perpendicular to the axis of rotation of the rotary element. A linear adjustment can preferably be provided in the embodiments of the invention as a radial piston pump or as a vane pump. An adjustment about two axes of rotation, in particular axes of rotation perpendicular to one another, can preferably be provided in an embodiment as an axial piston pump.

Für die Verstellung kann die Pumpe der Erfindung wenigstens zwei Verstellmittel, insbesondere Aktoren aufweisen, deren Verstellrichtung jeweils einer der beiden Richtungen entspricht. Solche Aktoren können bezogen auf die beiden zuvor genannten Möglichkeiten, verschiedene Richtungen zu realisieren, z.B. als Linearaktoren ausgebildet sein oder auch als Aktoren, die eine Drehung einer Welle um eine Drehachse bewirken. In beiden Fällen wird das Abstützelement, an dem die Aktoren bzw. Verstellmittel angreifen, korrespondierend zur Aktorbewegung bzw. Verstellmittelbewegung in der Position geändert. Zwischen einem jeweiligen Verstellmittel / Aktor und dem damit verstellbaren Abstützelement können Lager angeordnet sind, mit / in denen das Abstützelement im Pumpengehäuse gelagert ist. Ein solches Lager kann dabei Teil eines Verstellmittels oder Aktors sein.For the adjustment, the pump of the invention can have at least two adjustment means, in particular actuators, the adjustment direction of which corresponds to one of the two directions. Such actuators can, based on the two options mentioned above, implement different directions, e.g. be designed as linear actuators or as actuators which cause a shaft to rotate about an axis of rotation. In both cases, the support element, on which the actuators or adjusting means engage, is changed in position corresponding to the actuator movement or adjusting means movement. Bearings with / in which the support element is mounted in the pump housing can be arranged between a respective adjustment means / actuator and the support element that can be adjusted thereby. Such a bearing can be part of an adjusting means or actuator.

Bei der Erfindung kann - wie zuvor erwähnt - das Abstützelement z.B. als Ring ausgebildet sein, der radial außen um das Rotationselement und die Verdrängerelemente angeordnet ist, wobei die innere Ringmantelfläche die Gleitoberfläche bildet, an der die Verdrängerelemente direkt oder indirekt, z.B. über Gleitschuhe, in radialer Richtung abgestützt sind, insbesondere bei Ausbildung der Erfindung als Radialkolbenpumpe oder als Flügelzellenpumpe.In the invention - as mentioned above - the support element can e.g. be designed as a ring which is arranged radially on the outside around the rotary element and the displacement elements, the inner ring surface forming the sliding surface on which the displacement elements directly or indirectly, e.g. are supported in the radial direction via sliding shoes, in particular when the invention is designed as a radial piston pump or as a vane pump.

Ein solches ringförmiges Abstützelement kann bevorzugt an seiner radial äußeren Mantelfläche an wenigstens vier, bevorzugt winkelgleich beabstandeten Lagerstellen gelagert sein. Bevorzugt haben somit die Lagerstellen einen Winkelabstand von 90 Grad zueinander.Such an annular support element can preferably be mounted on its radially outer lateral surface at at least four, preferably equally spaced bearing points. The bearing points thus preferably have an angular distance of 90 degrees to one another.

Jeweils zwei der sich unter 180 Grad gegenüberliegenden Lager der Lagerstellen können ein Lagerpaar bilden, wobei die Lager eines Lagerpaares in der Verstellrichtung beabstandet sind. Die Lagerstellen sind bevorzugt so ausgebildet, dass diese unter Beibehaltung der Lagerfunktion z.B. eine lineare Verstellung der Position des Abstützelementes in den wenigstens zwei Richtungen ermöglichen.Two of the bearings of the bearing points located opposite each other at 180 degrees can form a pair of bearings, the bearings of a pair of bearings being spaced apart in the direction of adjustment. The bearing points are preferably designed in such a way that they maintain e.g. enable a linear adjustment of the position of the support element in the at least two directions.

Besonders bevorzugt bildet ein Verstellmittel/Aktor direkt selbst ein Lager oder Lagerpaar oder umfasst dieses.Particularly preferably, an adjusting means / actuator itself forms or comprises a bearing or pair of bearings.

Ein Lager kann z.B. eine Lagerschale umfassen, die innerhalb des Lagers zumindest bereichsweise in der Umfangsrichtung des Abstützelementes zusammen mit diesem oder auf deren radial außen liegender Mantelfläche verschieblich ist. Eine solche Lagerschale kann dafür radial innen an die äußere Oberfläche des Abstützelementes angepasst sein und dieses kontaktieren und außen eine Kugelteilfläche umfassen, die in ein korrespondierend ausgebildetes, in Umfangsrichtung der Drehung des Rotationselementes ortfestes Gegenlager eingreift.A warehouse can e.g. comprise a bearing shell, which is displaceable within the bearing at least in regions in the circumferential direction of the support element together with the latter or on its radially outer lateral surface. For this purpose, such a bearing shell can be adapted radially on the inside to the outer surface of the support element and contact it and, on the outside, can comprise a spherical partial surface which engages in a correspondingly designed counter-bearing which is stationary in the circumferential direction of the rotation of the rotation element.

Bei einer ausgebildeten Drehbarkeit des Abstützelementes kann dieses Abstützelement z.B. um zwei verschiedene Drehachsen drehbar sein. Diese Drehachsen können in einer möglichen Ausführung zueinander senkrecht liegen, insbesondere auch jeweils senkrecht zur Drehachse des Rotationselementes liegen. Die Drehachsen können z.B. beide in der Ebene der Gleitoberfläche einer Schwenkscheibe liegen, die das Abstützelement bildet. Dabei können die Drehachsen jeweils durch zwei Kontaktpunkte zwischen der Gleitoberfläche und daran kontaktierend anliegenden Verstellmitteln verlaufen, insbesondere solche Verstellmittel, die in axialer Richtung verstellbar sind.If the support element is designed to be rotatable, this support element can e.g. be rotatable about two different axes of rotation. In one possible embodiment, these axes of rotation can be perpendicular to one another, in particular also perpendicular to the axis of rotation of the rotary element. The axes of rotation can e.g. both lie in the plane of the sliding surface of a swivel plate which forms the support element. The axes of rotation can each pass through two contact points between the sliding surface and adjusting means that are in contact with it, in particular those adjusting means that are adjustable in the axial direction.

Eine Drehbarkeit des Abstützelementes kann auch bevorzugt durch eine sphärische Lagerung des Abstützelementes erreicht werden, insbesondere mittels einer kardanischen Aufhängung des Abstützelementes. Ebenso kann das Abstützelement um eine Drehachse senkrecht zur Drehachse des Rotationselementes und um die Drehachse des Rotationselementes drehbar sein, insbesondere wenn das Abstützelement eine zur Drehachse des Rotationselementes geneigte Gleitoberfläche aufweist.A rotatability of the support element can also preferably be achieved, in particular, by a spherical mounting of the support element by means of a gimbal suspension of the support element. Likewise, the support element can be rotatable about an axis of rotation perpendicular to the axis of rotation of the rotary element and about the axis of rotation of the rotary element, in particular if the support element has a sliding surface inclined to the axis of rotation of the rotary element.

Beispielsweise kann das Abstützelement als Scheibe, insbesondere Schwenkscheibe ausgebildet sein, die axial neben dem Rotationselement und den Verdrängerelementen angeordnet ist, wobei eine zu den Verdrängerelementen weisende axiale Stirnfläche der Schwenkscheibe die Gleitoberfläche bildet, an der die Verdrängerelemente direkt oder indirekt über Gleitschuhe in axialer Richtung abgestützt sind. Diese Ausbildung kann insbesondere vorliegen, wenn die erfindungsgemäße Pumpe als Axialkolbenpumpe ausgebildet ist.For example, the support element can be designed as a disk, in particular a swivel disk, which is arranged axially next to the rotary element and the displacer elements, an axial end face of the swivel disk facing the displacer elements forming the sliding surface on which the displacer elements are supported in the axial direction, directly or indirectly via sliding shoes are. This configuration can be present in particular if the pump according to the invention is designed as an axial piston pump.

Durch eine unabhängige Drehbarkeit um zwei zueinander senkrechte Drehachsen, die auch jeweils senkrecht zur Rotationsachse des Rotationselementes liegen, wird die Änderung von Hubvolumen und Winkellage der Totpunkte durch eine Überlagerung beider Drehungen erzeugt. Diese beiden Parameter werden somit gleichzeitig geändert.Due to an independent rotatability about two mutually perpendicular axes of rotation, which are also perpendicular to the axis of rotation of the rotary element, the change in stroke volume and angular position of the dead centers is generated by superimposing both rotations. These two parameters are thus changed at the same time.

Die beiden Parameter von Hubvolumen und Winkellage der Totpunkte können bevorzugt unabhängig voneinander eingestellt werden, wenn die Gleitoberfläche der Scheibe bzgl. einer ersten Richtung in ihrer Neigung zur Drehachse des Rotationselementes durch eine Drehung um eine Achse geändert wird, die senkrecht zur Drehachse liegt. Die Neigung kann bevorzugt in einem Winkelbereich von -90 Grad bis +90 Grad liegen, insbesondere wobei die Extrema praktisch nicht erreicht werden, bevorzugt bei -45 bis +45 Grad liegen und weiter bevorzugt bei -20 bis +20 Grad liegen. Die Neigungsänderung bewirkt sodann eine Hubvolumenänderung. Bei einem Schwenken des Abstützelementes (der Schwenkscheibe) durch die Null-Gradposition hindurch kann die Förderrichtung der Pumpe umgekehrt werden unter Beibehaltung der Drehrichtung des Rotationselementes.The two parameters of stroke volume and angular position of the dead centers can preferably be set independently of one another if the sliding surface of the disk with respect to a first direction is changed in its inclination to the axis of rotation of the rotary element by a rotation about an axis which is perpendicular to the axis of rotation. The inclination can preferably be in an angular range from -90 degrees to +90 degrees, in particular where the extremes are practically not reached, preferably from -45 to +45 degrees and more preferably from -20 to +20 degrees. The change in inclination then causes a change in stroke volume. When the support element (the swivel plate) swivels through the zero degree position, the direction of delivery of the pump can be reversed while maintaining the direction of rotation of the rotary element.

Die Funktion positive und negative Schwenkwinkel einstellen zu können, kann insbesondere zur Ausbildung der erfindungsgemäßen Pumpe als Hydrotransformator sinnvoll sein, insbesondere, wenn drei Öffnungen des Steuerelementes in einem Winkelabstand von 120 Grad angeordnet sind. Bzgl. einer zweiten Richtung kann die geneigte Scheibe um die Drehachse des Rotationselementes gedreht werden, was sodann eine Änderung der Winkellage der Totpunkte bewirkt, ohne dabei das Hubvolumen zu verstellen. Durch die Drehung um die Drehachse des Rotationselementes wird in diesem Fall gleichzeitig die Achse gedreht, mit der die Neigung verstellt wird.To be able to set the function of positive and negative swivel angles can be particularly useful for designing the pump according to the invention as a hydrotransformer, in particular if three openings of the control element are arranged at an angular distance of 120 degrees. Concerning. In a second direction, the inclined disk can be rotated about the axis of rotation of the rotary element, which then causes a change in the angular position of the dead centers without adjusting the stroke volume. By rotating around the axis of rotation of the rotary element, the axis with which the inclination is adjusted is simultaneously rotated in this case.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend beschrieben.Embodiments of the invention are described below.

Die 1 zeigt eine Ausführung der Erfindung als Radialkolbenpumpe. Erkennbar ist ein Pumpengehäuse 1, in dem konzentrisch um eine Drehachse 2 ein Steuerzapfen 3 angeordnet ist, der ein Steuerelement 3 im Sinne der Erfindung bildet. Der Steuerzapfen weist auf seiner radial außen liegenden Steuerfläche 4 in dieser Ausführung drei Öffnungen 5 auf, die jeweils eine Erstreckung in Umfangsrichtung haben. Allgemein können die Öffnungen 5 bei allen erfindungsgemäßen Ausführungen und wie hier gezeigt in der Umfangsrichtung aufeinander folgend einen Winkelabstand von 90 Grad, 90 Grad und 180 Grad haben. Ebenso sind allgemein anderen Winkelabstände möglich, z.B. ein gleicher Winkelabstand von 120 Grad zwischen allen drei Öffnungen 5.The 1 shows an embodiment of the invention as a radial piston pump. A pump housing can be seen 1 , in which concentric about an axis of rotation 2 a control pin 3 is arranged, which is a control 3 forms in the sense of the invention. The control pin has on its radially outer control surface 4 in this version three openings 5 on, each having an extent in the circumferential direction. Generally the openings 5 have an angular distance of 90 degrees, 90 degrees and 180 degrees in the circumferential direction in succession in all embodiments according to the invention and as shown here. Other angular distances are also generally possible, for example an equal angular distance of 120 degrees between all three openings 5 ,

Auf dem Steuerzapfen ist ein Zylinderstern 6 drehbar gelagert und angetrieben, der ein Rotationselement im Sinne der Erfindung bildet. Darin sind mehrere Kolbenräume oder Zylinder 7 radial erstreckt angeordnet, in denen sich radial bewegliche Kolben 8 als Verdrängerelemente befinden. Die Zylinder bzw. Kolbenräume 7 sind nach radial innen offen zu den Öffnungen 5 des Steuerzapfens 3. Von den drei Öffnungen ist eine über einen Kanal mit einem Tankanschluß 5a verbunden. Die zwei anderen sind über einen jeweiligen Kanal mit Arbeitsanschlüssen 5b, 5c verbunden.There is a cylindrical star on the control pin 6 rotatably supported and driven, which forms a rotary element in the sense of the invention. There are several piston chambers or cylinders in it 7 arranged radially extends in which there are radially movable pistons 8th are located as displacement elements. The cylinders or piston chambers 7 are open radially inwards to the openings 5 of the control pin 3 , One of the three openings is via a channel with a tank connection 5a connected. The other two are on a respective channel with work connections 5b . 5c connected.

Die Kolben 8 stützen sich mittelbar über Gleitschuhe 9 an der radial innenliegenden Mantelfläche eines Hubringes 10 ab, der ein Abstützelement im Sinne der Erfindung bildet. Erfindungsgemäß ist hier die Position des Hubringes 10 in zwei zueinander senkrechten Richtungen X und Y verstellbar.The pistons 8th are supported indirectly via sliding shoes 9 on the radially inner surface of a cam ring 10 from which forms a support element in the sense of the invention. According to the invention here is the position of the cam ring 10 in two mutually perpendicular directions X and Y adjustable.

Hierdurch ist die Mitte des Hubringes 10 in verschiedenen Abständen und um 360 Grad um die Drehachse 2 des Rotationselementes 6 herum verstellbar, was eine Exzentrizität des Hubringes zur Drehachse bewirkt, die in der absoluten Größe und der Richtung variierbar ist. Die Größe der Exzentrizität, also der Abstand der Mitten von Hubring 10 und Drehachse 2 definiert das maximale Hubvolumen in den Verdrängerräumen 8a, wobei die Richtung, also die Abstandsrichtung zwischen den beiden Mitten die Winkellage von oberem und unterem Totpunkt in der Bewegung der Kolben 8 bestimmt. Die beiden Parameter Hubvolumen und Winkel des Totpunkts ergeben sich hier durch eine Überlagerung der beiden möglichen Linearpositionen in der X- und Y-Richtung.This is the center of the cam ring 10 at different distances and 360 degrees around the axis of rotation 2 of the rotating element 6 adjustable around, which causes an eccentricity of the cam ring to the axis of rotation, which is variable in absolute size and direction. The size of the eccentricity, i.e. the distance between the centers of the lifting ring 10 and axis of rotation 2 defines the maximum displacement in the displacement rooms 8a , wherein the direction, that is, the direction of distance between the two centers, the angular position of the top and bottom dead center in the movement of the pistons 8th certainly. The two parameters stroke volume and dead center angle result from a superposition of the two possible linear positions in the X and Y directions.

Die Verdrängerräume 8a sind hier gebildet zwischen den Wandungen des Zylindersterns 6, also den Zylindern darin, den Kolben 8 und dem Zapfen 3, bzw. dessen Steueroberfläche 4.The displacement rooms 8a are formed here between the walls of the cylindrical star 6 , the cylinders in it, the pistons 8th and the cone 3 , or its control surface 4 ,

Durch die Einstellbarkeit der Winkelpositionen der Totpunkte kann die Lage dieser Totpunkte relativ zu den ortfesten Öffnungen 5 des Steuerzapfens 3 eingestellt werden und so bestimmt werden, in welchem Verhältnis der am Tankanschluß T insgesamt bezogene Volumenstrom von Hydraulikfluid auf die beiden Arbeitsanschlüsse A1 und A2 der Pumpe verteilt wird. So kann ohne Drosselverluste z.B. eine Maschine mit zwei Arbeitskreisen mit Hydraulikfluid beaufschlagt werden. Due to the adjustability of the angular positions of the dead centers, the position of these dead centers can be relative to the fixed openings 5 of the control pin 3 can be set and so be determined in what ratio that at the tank connection T total volume flow of hydraulic fluid related to the two working connections A1 and A2 the pump is distributed. For example, a machine with two working circuits can be supplied with hydraulic fluid without throttling losses.

Zur Erzielung der Verstellbarkeit des Hubringes 10 ist dieser in der gezeigten Ausführung in vier Lagerstellen 11 gelagert, die um 90 Grad winkelbeabstandet sind. In der Verbindungrichtung zweier als Paar verstandener Lager der gegenüberliegenden Lagerstellen 11 kann die Position des Hubringes 10 linear geändert werden. Dafür können die Lager bzw. Lagerstellen mit Linearaktoren (14) ausgestattet sein oder jeweils ein Teil von Aktoren sein.To achieve the adjustability of the cam ring 10 this is in the version shown in four bearings 11 stored, which are angularly spaced by 90 degrees. In the direction of connection of two bearings of the opposite bearing points understood as a pair 11 can the position of the cam ring 10 be changed linearly. For this purpose, the bearings or bearing points with linear actuators ( 14 ) or be part of actuators.

Erkennbar ist hier, dass ein jedes Lager eine Lagerschale 11a umfasst, die in Richtung zur äußeren Mantelfläche des Hubringes 10 an die Krümmung des Hubringes angepasst ist, insbesondere um eine sichere Anlage zu gewährleisten, z.B. dadurch, dass eine im Wesentlichen linienartige Anlage oder auch flächige Anlage erzielt ist. Die gegenüberliegende Seite der Lagerschale 11a ist als Teilkugelfläche ausgebildet, korrespondierend zu einem teilkugelschalenförmigen Gegenlager 11b. Diese Ausbildung kann auch invertiert sein. Dadurch wird erzielt, dass der Hubring 10 bei einer linearen Verstellung seiner Mittelpunktsposition eine leichte Drehung vollziehen kann, bei der die Lagerschale 11a mit dem Gegenlager 11b in der Teilkugelfläche in Eingriff bleibt.It can be seen here that each bearing is a bearing shell 11a includes that towards the outer surface of the cam ring 10 is adapted to the curvature of the cam ring, in particular in order to ensure a secure contact, for example in that an essentially linear contact or also flat contact is achieved. The opposite side of the bearing shell 11a is designed as a partial spherical surface, corresponding to a spherical bearing-shaped counter bearing 11b , This training can also be inverted. This ensures that the cam ring 10 with a linear adjustment of its center position can make a slight rotation, in which the bearing shell 11a with the counter bearing 11b remains engaged in the partial spherical surface.

2 zeigt eine entsprechende Ausführung der Erfindung als Flügelzellenpumpe. Abweichend zur 1 ist hier das Rotationselement 6 als Rotor ausgebildet, der mehrere radial bewegliche Flügel 8 als Verdrängerelement umfasst. Diese stützen sich am Hubring 10 ab, analog zur 1. Der Rotor 6 ist verdrehsicher auf der drehbaren Welle 12 gelagert, z.B. mit einer Passfederverbindung, insbesondere mit der Welle 12 zusammen antreibbar. Das Steuerelement ist hier vielmehr eine Steuerscheibe 3, die axial hinter dem Rotor liegt und drei in axialer Richtung offene Öffnungen 5 aufweist, die in Umfangsrichtung erstreckt und auch beabstandet sind. Eine der Öffnungen führt zum Tankanschluß, die zwei anderen zu den Arbeitsanschlüssen. 2 shows a corresponding embodiment of the invention as a vane pump. Deviating from 1 is the rotation element here 6 formed as a rotor, the several radially movable wings 8th includes as a displacement element. These are supported on the cam ring 10 from, analogous to 1 , The rotor 6 is non-rotating on the rotatable shaft 12 stored, for example with a feather key connection, especially with the shaft 12 drivable together. Rather, the control element is a control disk 3 which lies axially behind the rotor and three openings which are open in the axial direction 5 has, which extends in the circumferential direction and are also spaced. One of the openings leads to the tank connection, the other two to the work connections.

In gleicher Weise wie bei 1 beschrieben wird durch Änderung der Exzentrizität des Hubringes 10 zur Mitte der Drehachse 2 des Rotors 6 durch eine lineare Verstellung der Lager / Lagerstellen 11 das Hubvolumen und die Winkellage der Totpunkte der Flügel 8 bzgl. deren Bewegungsbahn bestimmt und so der Gesamtvolumenstrom wunschgemäß zwischen den Arbeitsanschlüssen aufgeteilt. Hier wird ein jeweiliger Verdrängerraum zwischen zwei benachbarten Flügeln 8, dem Rotationselement 6 (insbesondere der radial äußeren Mantelfläche des Rotors) und der axialen Stirnfläche der Steuerscheibe 3 gebildet.In the same way as for 1 is described by changing the eccentricity of the cam ring 10 to the center of the axis of rotation 2 of the rotor 6 through a linear adjustment of the bearings / bearing points 11 the stroke volume and the angular position of the dead center of the wing 8th with regard to their movement path and thus dividing the total volume flow as desired between the work connections. Here there is a respective displacement space between two adjacent wings 8th , the rotating element 6 (in particular the radially outer surface of the rotor) and the axial end face of the control disk 3 educated.

3 zeigt ausschnittsweise ohne äußeres Gehäuse die wesentlichen Teile einer als Axialkolbenpumpe ausgeführten erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe. 3 shows a section without an outer housing, the essential parts of a positive displacement pump designed as an axial piston pump according to the invention.

Das Steuerelement 3 ist ebenso als Scheibe 3 ausgebildet, mit Öffnungen 5, die zum Tank und den wenigstens zwei Arbeitsanschlüssen der Pumpe führen. Die Steuerscheibe 3 ist um eine Drehachse 2 herum angeordnet, um die eine Kolbentrommel 6 als Rotationselement der Erfindung drehbar ist. Die Kolbentrommel 6 und die Steuerscheibe 3 kontaktieren sich mit den aufeinanderzuweisenden axialen Stirnflächen, so dass die axialen Öffnungen der Kolbenräume der Trommel 6 bei der Drehung über die Öffnungen 5 der Steuerscheibe 3 hinwegstreichen. Die Kolben 8 bilden Verdrängerelemente die sich axial über Gleitschuhe 9 an einer Schwenkscheibe 10 als Abstützelement bzw. deren Gleitoberfläche 10a gleitend abstützen.The control 3 is also as a disc 3 trained with openings 5 that lead to the tank and the at least two working connections of the pump. The control disc 3 is about an axis of rotation 2 arranged around which a piston drum 6 is rotatable as a rotating element of the invention. The piston drum 6 and the control disc 3 contact each other with the axial end faces to be facing each other, so that the axial openings of the piston chambers of the drum 6 when rotating over the openings 5 the control disc 3 sweep away. The pistons 8th form displacement elements which are axially above slide shoes 9 on a swivel disc 10 as a support element or its sliding surface 10a support slidingly.

Die Normale 13 auf der Gleitoberfläche der Schwenkscheibe 10 ist um den Winkel α zur Drehachse 2 der Kolbentrommel 6 geneigt. Durch die Änderung dieses Winkels α, kann das Hubvolumen geändert werden. Durch die Änderung der Ebene, in welcher der Winkel α liegt, die durch die Normale 13 und die Drehachse 2 aufgespannt wird (hier in der Darstellung die Papierebene), kann die Lage der Totpunkte geändert werden.The normal 13 on the sliding surface of the swashplate 10 is by the angle α to the axis of rotation 2 the piston drum 6 inclined. By changing this angle α, the stroke volume can be changed. By changing the plane in which the angle α lies, by the normal 13 and the axis of rotation 2 is stretched (here the paper plane in the illustration), the position of the dead centers can be changed.

In der gezeigten Ausführung kann die Schwenkscheibe 10 um eine erste Drehachse D1 und um eine zweite Drehachse D2 verschwenkt werden. Beide Drehachsen D1, D2 liegen senkrecht zueinander, hier in der Ebene der Gleitoberfläche 10a der Schwenkscheibe 10. Die Drehachsen D1 und D2 schneiden sich im Punkt S auf der Drehachse 2. In dem Punkt S ist die Schwenkscheibe S somit sphärisch gelagert. Durch die Überlagerung beider Drehungen kann die Lage der Ebene der Schwenkscheibe 10 geändert und damit sowohl das Hubvolumen als auch die die Winkellage der Totpunkte eingestellt werden. Die Totpunkte können so um 360 Grad um die Drehachse 2 herum verlagert werden und damit ebenso der Volumenstrom auf die Öffnungen 5 aufgeteilt werden.In the embodiment shown, the swivel plate 10 around a first axis of rotation D1 and around a second axis of rotation D2 be pivoted. Both axes of rotation D1 . D2 are perpendicular to each other, here in the plane of the sliding surface 10a the swashplate 10 , The axes of rotation D1 and D2 intersect in the point S on the axis of rotation 2 , In the point S is the swivel disc S thus spherically stored. By superimposing both rotations, the position of the plane of the swivel plate can 10 changed and thus both the stroke volume and the angular position of the dead center are set. The dead centers can 360 degrees around the axis of rotation 2 be shifted around and with it the volume flow to the openings 5 be divided.

In der 3 verlaufen die Drehachsen D1 und D2 durch die Kontaktpunkte, an denen die Verstellelemente 14 die Schwenkscheibe 10 kontaktieren. Die Verstellelemente 14 können hier axial verstellt werden.In the 3 the axes of rotation run D1 and D2 through the contact points at which the adjustment elements 14 the swashplate 10 to contact. The adjustment elements 14 can be adjusted axially here.

4 visualisiert die Wirkung der Erfindung anhand der Verdrängungsfunktion in Abhängigkeit des Winkels des Rotationselementes für vier verschiedene Winkellagen der Totpunkte δ der Verdrängerelemente. Im Graphen sind die Winkelerstreckungen der Öffnungen vom Tankanschluß T und zwei Arbeitsanschlüssen A und B durch verschieden gestaltete Flächenbereiche dargestellt. 4 visualizes the effect of the invention on the basis of the displacement function as a function of the angle of the rotation element for four different angular positions of the dead centers δ of the displacement elements. In the graph are the angular dimensions of the openings from the tank connection T and two work connections A and B represented by differently designed surface areas.

Der Graph bezieht sich auf den Betrieb als Pumpe ohne Einbezug der Betriebszustände während der Rekuperation. Es zeigt sich, dass für alle Winkel das Maximum der Verdrängungsfunktion, das dem maximalen Füllgrad der Verdrängerräume entspricht zwar bei verschiedenen Rotationswinkeln liegt, aber immer im Flächenbereich T liegt, somit also in allen Einstellungen dem Tankanschluß maximale Menge von Hydraulikfluid entnommen werden kann.The graph relates to operation as a pump without taking the operating states into account during recuperation. It turns out that for all angles the maximum of the displacement function, which corresponds to the maximum degree of filling of the displacement spaces, is at different angles of rotation, but always in the area T lies, thus maximum amount of hydraulic fluid can be taken from the tank connection in all settings.

Das Minimum der Verdrängungsfunktion, das dem minimalen Füllgrad der Verdrängerräume entspricht, kann durch die Änderung der Totpunktwinkel, hier von 0 bis 90 Grad vom Arbeitsanschluß A bis zum Arbeitsanschluß B verschoben werden. Grundsätzlich sind auch mehr als 90 Grad Winkeländerung möglich. Dies visualisiert, dass abhängig von der Winkellage der Totpunkte das Fluidvolumen in variablen Anteilen auf die Anschlüssen A und B verteilt werden kann. Zwecks Rekuperation sind größere Verstellbereiche des Totpunktwinkels erforderlich, sodass auch einem oder mehreren Arbeitsanschlüssen Hydrauliköl entnommen und dem Tankanschluss zugeführt werden kann.The minimum of the displacement function, which corresponds to the minimum filling level of the displacement spaces, can be changed by changing the dead center angle, here from 0 to 90 degrees from the work connection A until the job connection B be moved. In principle, an angle change of more than 90 degrees is also possible. This visualizes that, depending on the angular position of the dead centers, the fluid volume in variable proportions on the connections A and B can be distributed. For the purpose of recuperation, larger adjustment ranges of the dead center angle are required, so that hydraulic oil can also be taken from one or more work connections and fed to the tank connection.

Hierdurch wird deutlich, dass mit einer einzigen Pumpe ohne Drosselverluste zwei Arbeitskreise lastunabhängig mit variablen Volumenströmen beaufschlagt werden können.This makes it clear that with a single pump without throttling losses, two working circuits can be loaded with variable volume flows regardless of the load.

Claims

Hydraulic positive displacement pump comprising a. a control element (3) with a control surface (4) which has openings (5) which open into channels leading to pump connections (5a, 5b, 5c), b. a rotation element (6) which is rotatable about an axis of rotation (2), c. a plurality of displacement elements (8) which are arranged in the rotary element (6) and which can be rotated together with the latter about the axis of rotation (2) d. a support element (10) with a sliding surface (10a) on which the displacement elements (8) are supported in a sliding manner, in particular directly or indirectly via sliding shoes (9), the rotation element (10) between the control surface (4) of the control element (3) 6) and at least one displacement element (8), a displacement space (8a) is formed, the volume of which is dependent on the angular position of the displacement space (8a) considered around the axis of rotation (2) and one of several positioning positions of the support element (10), characterized that e. at least three openings (5a, 5b, 5c) are arranged in the control surface (4) of the control element (3), which open out via respective channels into at least two separate work connections (A1, A2) and a tank connection (T), and f. the support element (10) is adjustable in at least two different directions (X, Y), g. in particular, the adjustability of the support element (10) in the at least two directions (X, Y) of the total volume flow between the tank connection (T) and the working connections (A1, A2) being variably distributable to the at least two separate working connections (A1, A2) .

Positive displacement pump after Claim 1 , characterized in that the support element (10) is adjustable in two mutually perpendicular directions (X, Y), in particular each perpendicular to the axis of rotation (2) of the rotary element (6).

Positive displacement pump after Claim 2 , characterized in that it has at least two adjustment means (14), in particular actuators (14), the adjustment direction of which corresponds to one of the two directions (X, Y).

Positive displacement pump after Claim 1 or 2 , characterized in that the support element (10) is designed as a ring which is arranged radially on the outside around the rotation element (6) and the displacement elements (8), the inner annular surface area forming the sliding surface (10a) on which the displacement elements (8 ) are supported directly or indirectly in the radial direction.

Positive displacement pump after Claim 4 , characterized in that the annular support element (10) is mounted on its radially outer lateral surface at at least four, preferably equally spaced bearing points (11).

Positive displacement pump after Claim 5 , characterized in that in each case two bearings (11a) of the bearing points (11) located opposite one another at 180 degrees form a pair of bearings and the bearings (11a) of a pair of bearings are spaced apart in the direction of adjustment (X, Y), in particular with an adjusting means (14) directly forms a bearing (11a) or bearing pair or comprises a bearing pair (11a).

Positive displacement pump according to one of the previous ones Claims 1 to 3 , characterized in that the support element (10) can be rotated about two different, preferably two mutually perpendicular axes of rotation (D1, D2), in particular each perpendicular to the axis of rotation of the rotary element (2).

Displacement pump according to one of the preceding claims, characterized in that the support element (10) is designed as a disk, in particular a swivel disk (10), which is arranged axially next to the rotation element (6) and the displacement elements (8), one of the displacement elements ( 8) facing axial end face of the disc (10) forms the sliding surface (10a) on which the displacement elements (8) are supported directly or indirectly in the axial direction, in particular wherein the displacement pump is designed as an axial piston pump.

Positive displacement pump after Claim 8 , characterized in that the sliding surface (10a) of the disc (10) lies in a plane, the normal (N) of which is at an adjustable angle (α) to the axis of rotation (2) of the rotary element (6), in particular wherein the disc (10 ) about the axis of rotation (2) of the rotary element (6) is rotatable.