DE1113635B

DE1113635B - Axial piston pump

Info

Publication number: DE1113635B
Application number: DER22480A
Authority: DE
Inventors: Rene Lucien
Original assignee: RECH ETUDES PROD; Recherches Etudes Production REP SARL
Current assignee: RECH ETUDES PROD; Recherches Etudes Production REP SARL
Priority date: 1955-09-05
Filing date: 1956-09-05
Publication date: 1961-09-07

Description

Axial-Kolben-Pumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpe mit mehreren gleichmäßig um die Pumpenhauptachse verteilten feststehenden Zylindern, bei der die Kolben in den Zylindern durch eine von einer umlaufenden Platte betätigten Taumelscheibe antreibbar sind, wobei die umlaufende Platte mit ihrer geraden Rückfläche auf einer entsprechenden Fläche des Pumpengehäuses gleitbar abgestützt ist und mit ihrer Schrägfläche auf der Taumelscheibe gleitet, und die Taumeleinheit über Gleitsteine und Stangen mit den Kolben verbunden ist.Axial piston pump The invention relates to a pump with several Fixed cylinders evenly distributed around the main axis of the pump the pistons in the cylinders by a swash plate operated by a rotating plate are drivable, the revolving plate with its straight rear surface on a corresponding surface of the pump housing is slidably supported and with its inclined surface slides on the swash plate, and the swash unit via sliding blocks and rods connected to the piston.

Zur Verringerung der Antriebskraft solcher Pumpen müssen die Reibkräfte der aufeinandergleitenden Teile möglichst gering sein. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die umlaufende Platte in an sich bekannter Weise von der einen zur anderen Seite führende Kanäle zur Schaffung eines hydraulischen Gegendrucks aufweist, die so angeordnet sind, daß sie nacheinander an in die Gleitsteine eingelassene und mit den Zylindern des Gehäuses verbundene Vertiefungen anschließbar sind. Durch diese Gegendruckwirkung werden die aufeinandergleitenden Teile vor rascher Abnutzung gesichert. Infolge der kugeligen Gelenkverbindung, die fast gänzlich die radialen Komponenten der Druckkräfte ausschalten, wird die Abnutzung der Zylinder und der Kolben wesentlich herabgesetzt. Eine weitere Minderung der Abnutzung wird durch die ausgezeichnete Schmierung erreicht.To reduce the driving force of such pumps, the frictional forces the parts sliding on each other should be as small as possible. According to the invention this is achieved in that the rotating plate in a known manner of the one to the other side channels to create a hydraulic counterpressure has, which are arranged so that they are successively embedded in the sliding blocks and recesses connected to the cylinders of the housing can be connected. By this counter-pressure effect prevents the parts sliding on one another from rapidly wearing out secured. As a result of the spherical joint connection, which is almost entirely radial Turning off components of the compressive forces, the wear and tear of the cylinder and the Piston significantly reduced. A further reduction in wear and tear is achieved through which achieved excellent lubrication.

Bei einer bekannten Pumpe der eingangs erwähnten Art dreht sich die Umlaufplatte in einem Ölbad, das sich in einer Kammer des Gehäuses befindet. Zur Schmierung aller mit gleitenden Flächen in Berührung stehenden Flächen sind bei dieser bekannten Pumpe in besonderen Reibscheiben auf deren gleitenden Seiten radiale Nuten vorgesehen, in die Öl aus einer ringförmigen Kammer dann eindringt, wenn sich die Nuten vor den axialen Kanälen befinden. Diese bekannte Schmierungsart hat den Nachteil, daß nur ein kleiner Teil des Öles zur Schmierung der aneinandergepreßten gleitenden Flächen herangezogen wird, während der größere Teil des Öles durch die Nuten abfließt. Um zu einer guten Schmierung zu gelangen, müssen die radialen Nuten sehr dicht aufeinanderfolgen, wodurch die gleitenden Flächen verringert und ein hoher Druck je Flächeneinheit erzeugt wird. Dies stellt jedoch eine weitere Abnutzungsursache dar.In a known pump of the type mentioned above, the rotates Circulation plate in an oil bath, which is located in a chamber of the housing. To the Lubrication of all surfaces in contact with sliding surfaces are included this known pump in special friction discs on their sliding sides radial Grooves are provided into which oil from an annular chamber then penetrates when the grooves are in front of the axial channels. This known type of lubrication has the Disadvantage that only a small part of the oil is used to lubricate the pressed together sliding surfaces is used, while the greater part of the oil through the Grooves drains. In order to achieve good lubrication, the radial grooves must very close to each other, which reduces the sliding surfaces and a high pressure per unit area is generated. However, this presents another cause of wear and tear represent.

Demgegenüber wird bei der Pumpe nach der Erfindung eine wesentlich bessere Schmierung erzielt und mit Sicherheit gewährleistet, da die Schmierung der gleitenden Flächen unmittelbar von der Druckkammer jedes Zylinders her vorgenommen wird. Bei der Pumpe nach der Erfindung wird das schmierende Öl jeweils während einer halben Umdrehung der umlaufenden Platte unter dem vollen Pumpendruck gehalten und so ein Umlauf des Öles erzwungen, so daß das Öl bei jeder Umdrehung erneuert wird. Dadurch werden die für eine Schmierung optimalen Bedingungen erreicht.In contrast, one becomes essential in the pump according to the invention better lubrication is achieved and guaranteed, since the lubrication of the sliding surfaces are made directly from the pressure chamber of each cylinder will. In the pump according to the invention, the lubricating oil is in each case during one half turn of the rotating plate under full pump pressure and such a circulation of the oil is forced, so that the oil is renewed with each revolution. As a result, the optimal conditions for lubrication are achieved.

Die Zeichnung bringt ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung. Dabei zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt durch die Taumelscheibenpumpe längs der Achse eines Einzelzylinders und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie I1-II der Fig. 1. Die Pumpe besteht aus einem Pumpengehäuse 1 mit den Deckeln 2 und 3. Der Flüssigkeitseinlaß erfolgt durch die Öffnung 4 in die Einlaßkammer 5. Die unter Druck gesetzte Flüssigkeit strömt durch die Öffnung 6 aus. Die einzelnen Pumpen sind im Deckel 2 konzentrisch zur Pumpenhauptachse angeordnet und bestehen aus einem Zylinder 7 mit den Einlaßöffnungen 8, die mit der Einlaßkammer 5 verbunden sind. Im Zylinder ist ein Hohlkolben 9 bewegbar, dessen Boden Querbohrungen 91 hat, die mit einer Ringnut 92 verbunden sind. Die beim Kolbenhub nach links unter Druck gesetzte Flüssigkeit öffnet das Ventil 10 und strömt durch den Kanal 11 in die durch die Öffnung 6 mit der Druckflüssigkeitsleitung verbundene Kammer 12.The drawing shows an embodiment of the invention. Included Fig. 1 shows an axial section through the swash plate pump along the axis of a Individual cylinder and FIG. 2 shows a section along the line I1-II of FIG. 1. The pump consists of a pump housing 1 with covers 2 and 3. The liquid inlet takes place through the opening 4 into the inlet chamber 5. The pressurized liquid flows out through the opening 6. The individual pumps are concentric in the cover 2 arranged to the main axis of the pump and consist of a cylinder 7 with the inlet openings 8, which are connected to the inlet chamber 5. A hollow piston 9 can be moved in the cylinder, the bottom of which has transverse bores 91 which are connected to an annular groove 92. the Liquid pressurized during the piston stroke to the left opens valve 10 and flows through the channel 11 into the through the opening 6 with the pressure fluid line connected chamber 12.

Die Kolben werden wie folgt bewegt: Ein Motor greift am Kopf 13 der ein Stück mit der Platte 15 bildenden Welle 14 an, die eine zur Pumpenhauptachse senkrechte ebene Fläche 16 und eine zur Achse schiefe Fläche 17 hat. Der zylindrische Teil 18 der Platte 15 dreht sich in einem Rollenlager 19 der Scheibe 20 mit den Schuhen 21, deren ebene Flächen auf der Fläche 17 aufliegen. Für jeden Kolben 9 ist ein Schuh 21 vorgesehen, in dessen halbkugelige Höhlung eine Stange 22 kugelgelenkartig eingesetzt ist. Diese Stange 22 greift, ebenfalls kugelgelenkartig, am Kolben 9 an.The pistons are moved as follows: A motor acts on the head 13 of the shaft 14, which forms one piece with the plate 15 and which has a flat surface 16 perpendicular to the main axis of the pump and a surface 17 inclined to the axis. The cylindrical part 18 of the plate 15 rotates in a roller bearing 19 of the disc 20 with the shoes 21, the flat surfaces of which rest on the surface 17. For each piston 9, a shoe 21 is provided, in the hemispherical cavity of which a rod 22 is inserted in the manner of a ball joint. This rod 22 engages the piston 9, likewise in the manner of a ball joint.

Während bei bekannten Pumpen dieses Typs die Taumelscheibe 20 unmittelbar an den kugelgelenkartig mit den Schuhen verbundenen Kolbenköpfen 9 angreift, gestattet bei der Erfindung die Anordnung der Stangen 22 einen längeren Kolbenhub und eine Begrenzung der Schrägdrücke auf die Zylinderwände.While in known pumps of this type, the swash plate 20 directly engages the piston heads 9 connected to the shoes in the manner of a ball joint, is permitted In the invention, the arrangement of the rods 22 a longer piston stroke and a Limitation of the oblique pressures on the cylinder walls.

Die Taumelscheibe 20 wird durch folgende Vorrichtung gegen die Schrägfläche 17 gedrückt: Der Zapfen 23 hat zwei halbkugelige Enden, die einerseits in entsprechenden Ausnehmungen des mit dem Deckel 2 ein Stück bildenden Sockels 24 und andererseits in Ausnehmungen des in dem mit der Taumelscheibe 20 ein Stück bildenden Zylinder 26 mit dem darin beweglichen Becher 25 lagern. Eine zwischen dem Becher 25 und dem Zylinder 26 liegende Feder 27 drückt den Becher 25 gegen den Zapfen 23. Dadurch zwingt die Drehung der Platte 15 mit der Taumelscheibe 20 und den Stangen 22 alle Kolben 9 zum Hub in den Zylindern 7.The swash plate 20 is pressed against the inclined surface 17 by the following device: The pin 23 has two hemispherical ends, which on the one hand in corresponding recesses of the base 24 forming one piece with the cover 2 and on the other hand in recesses in the one with the swash plate 20 Store cylinder 26 with the cup 25 movable therein. A spring 27 located between the cup 25 and the cylinder 26 presses the cup 25 against the pin 23. As a result, the rotation of the plate 15 with the swash plate 20 and the rods 22 forces all the pistons 9 to stroke in the cylinders 7.

Das Mitdrehen der Scheibe 20 hindert die Vorrichtung laut Fig. 2.The rotation of the disk 20 prevents the device according to FIG. 2.

An beide Seiten eines Klotzes 28 der Scheibe 20 sind zwei Stangen 29 kugelig angelenkt, von denen jede, ebenfalls kuaelgelenkartig, auf je einem Kolben 30 aufsitzt. Eine in dem im Pumpenkörper befestigten Zylinder 32 liegende Feder 31 drückt die Stange 29 gegen den Klotz 28, der so an beiden Seiten abgestützt ist. Die Nachgiebigkeit der Federn 31 ermöglicht die Taumelbewegungen der Scheibe 20 bei Drehung der Platte 15.On both sides of a block 28 of the disc 20 are two rods 29 spherically hinged, each of which, also like a ball joint, on one piston each 30 seated. A spring located in the cylinder 32 fixed in the pump body 31 presses the rod 29 against the block 28, which is supported on both sides. The resilience of the springs 31 enables the tumbling movements of the disk 20 when rotating the plate 15.

Zur Schmierung der Reibflächen an der Platte ? 5 und dem Pumpenkörperdeckel 3 mit Flüssigkeit hat die Stange 22 einen Längskanal 42, der durch eine enge Öffnung 43 beim Verdichtungshub des Kolbens 9 eine geringe Flüssigkeitsmenge erhält. Der Schuh 21 hat auf seiner auf der ebenen Fläche 17 reibenden Seite eine Vertiefung 44, deren Oberfläche einen Gegendruck zur Verringerung der Reibkräfte zwischen dem Schuh und der Fläche 17 schafft.To lubricate the friction surfaces on the plate? 5 and the pump body cover 3 with liquid, the rod 22 has a longitudinal channel 42 which passes through a narrow opening 43 receives a small amount of liquid during the compression stroke of the piston 9. Of the Shoe 21 has a depression on its side that rubbing on the flat surface 17 44, the surface of which creates a back pressure to reduce the frictional forces between the Shoe and the surface 17 creates.

Die Platte 15 hat kreisförmig angeordnete Durchbrüche 45, die bei Drehung der Platte den Vertiefungen 44 gegenüberliegen. über diese Durchbrüche schmiert die Flüssigkeit einen kronenförmigen, etwas in die Innenwand des Deckels 3 vorspringend eingelassenen Ring 46, auf dem die geglättete Fläche 16 der Platte 15 reibt. Der Flüssigkeitsdruck hebt die Platte 15 vom Ring 46 ab. Im Ring 46 sind zwei konzentrische Kreisnuten 47, 48 eingelassen, die Durchlässe zu einer Ringnut 49 haben, die über eine Kammer 50 und eine Öffnung 51 mit der Rücklaufleitung zum Sumpf verbunden ist. Dadurch ist die unter Flüssigkeitsdruck stehende Fläche des Rings 46 auf die Fläche zwischen den beiden Kreisnuten 47, 48 beschränkt, deren Abstand voneinander so bemessen wird, daß die die beiden Berührungsflächen auseinanderdrückende Kraft die Teile nur soweit trennt, daß eine gute Schmierung gesichert ist. Die geringen Leckflüssigkeitsmengen werden durch die Nut 49 zum Sumpf zurückgeleitet.The plate 15 has openings 45 arranged in a circle, which lie opposite the recesses 44 when the plate is rotated. Via these openings, the liquid lubricates a crown-shaped ring 46, which is let into the inner wall of the cover 3 and protrudes somewhat and on which the smoothed surface 16 of the plate 15 rubs. The liquid pressure lifts the plate 15 from the ring 46. In the ring 46 two concentric circular grooves 47, 48 are embedded, which have passages to an annular groove 49 which is connected via a chamber 50 and an opening 51 to the return line to the sump. As a result, the area of the ring 46 under liquid pressure is limited to the area between the two circular grooves 47, 48, the distance between which is dimensioned so that the force pushing the two contact surfaces apart separates the parts only enough to ensure good lubrication. The small amounts of leakage fluid are returned to the sump through the groove 49.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Pump with several evenly around the main axis of the pump distributed fixed cylinders, in which the pistons in the cylinders are replaced by a Driven by a rotating plate, non-rotating swash plate are, the rotating plate with its straight rear surface on a corresponding Surface of the pump housing is slidably supported and with its inclined surface the swash plate slides, and the swash unit with sliding blocks and rods the piston is connected, characterized in that the circumferential plate (15) channels (45) leading from one side to the other in a manner known per se to create a hydraulic counter pressure, which are arranged so that they successively in the sliding blocks (21) and embedded with the cylinders (7) of the housing connected recesses (44) can be connected.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the plate (15) on an annular crown (46) the corresponding flat surface of the pump housing (3) slides and the crown two concentric, located on both sides of the passages (45) and with a discharge ring groove (49) has connected annular grooves (47, 48) which are attached to the chamber (50) of the liquid return tank connected.

3. Pump according to claim 2, characterized in that the distance between the grooves (47, 48) is so small that the separating force for the two Sliding surfaces separates the plate (15) and the pump housing (3) only so far that the all sliding surfaces are well lubricated. Considered publications: German Patent No. 847 849; U.S. Patent No. 2,699,123.