DE1528391A1

DE1528391A1 - Axialkolbenpumpe

Info

Publication number: DE1528391A1
Application number: DE19651528391
Authority: DE
Inventors: Guenther Karpa; Werner Oelschig; Viktor Schmidtberger; Stockklausner Ing Sigurd
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1965-12-24
Filing date: 1965-12-24
Publication date: 1969-09-25
Also published as: FR1506001A; CH446070A

Description

BÖLKOW Gesellschaft mit beschränkter Haftung Ottobrunn bei München

Ottobrunn, 22. Dez BP 489 TP-I Me/bo

Dr. Expl.

Axialkolbenpumpe

Die Erfindung betrifft ene regelbare Axialkolbenpumpe mit einem rjtierenden Drehkuioen und einem axial bewegten Huokolben. Derartige Pumpen werden zum Fördern unterschiedlicher Mengen von flüssigen oder gasförmigen Medien verwendet.

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BAD ORIGINAL

Bisher bekannte regelbare Axialkolbenpumpen, vgl. z.B. Deutsche Patentschriften 56O 396 und 901 I31, weisen hauptsächlich zwei Nachteile auf: Die Einstellung der Fördermenge, die über eine Hubbegrenzung des axialbeweglichen Hubkolbens vorgenommen wird, kann nicht exakt für alle verschiedenen Medien gewährleistet werden. Der gleichzeitige Einfluss der Kurvenform der beiden abgeschrägten Kolbenstirnflächen auf das Öffnungs- und Schließverhältnis der Saug- und Drucköffnungen und auf die Größe des Hubvolumens, besonders bei vermindertem Kolbenhub, ist einer ψ sehr präzisen Einstellung und damit Festlegung einer bestimmten Fördermenge hinderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das öffnen und Schließen der Saug- und Drucköffnungen unabhängig von der zum Hub des axiaj.beweglichen Hubkolbens-hotwendigen Kurvenform der abgeschrägten Stirnflächen der beiden Kolben zu machen und damit die Genauigkeit der Einstellvorrichtung zur Regelung der Fördermenge in Anzeige und Wirkung gegenüber bisher bekannten Axialkulbenpumpen zu verbessern.

Ausgehend von einer Axialkolbenpumpe mit einem rotierenden Drehkolben und einem axial bewegten Hubkolben, die zwischen abgeschrägten Stirnflächen ein Hubvolumen bilden, und einer Einstellvorrichtung zur stufenlosen Regelung der Fördermenge zw-tbci.en dem Wert Null und dem Wert der maximalen Förderleistung, ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Regelung der Fördermenge die das Hubvolumen beeinflussenden abgeschrägten

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Stirnflächen der Kolben eine solche Kurvenform aufweisen, daß das Hubvolumen durch stetige Verstellung des Kolbenhubs des Hubkolbens mittels einer an sich bekannten Spindel linear änderbar

vom
ist, und daß zum/eingestellten Kolbenhub unabhängigen Öffnen und Schließen der Saug- und Drucköffnungen am und/oder im Drehkolben zusätzliche Durchflußwege vorgesehen sind.

Durch das öffnen und Schließen der Saug- und Drucköffnung über unabhängige Durohflußwege am und/oder im Drehkdben, die in ganz bestimmten Drehstellungen des Drehkolbens den Hubraum mit einer der Zufluß- oder Abflußöffnungen verbinden, ist es möglich, die Kurvenform der abgeschrägten Stirnflächen der beiden Kolben freizügig so zu gestalten, daß eine lineare Abhängigkeit zwischen Kolbenhub und Hubvolumen und damit der jeweiligen Fördermenge oesteht. Diese durch die Erfindung erzielte lineare Abhängigkeit ist Voraussetzung für eine einfache, hochgenaue Einstellung und Anzeige des jeweiligen maximalen Kolbenhubs und damit der jeweiligen Fördermenge, so daß für die Einstellvorrichtung erfindungsg£inäß eine von Mikr^meterschrauben her bekannte Spindel vorgesehen ist.

D-e Einstellvorrichtung für die Fördermenge wird derart ausgelegt, daß djB beiden Be^ren^ungspunkte des jeweiligen Koloenhubs festliegen, wobei uer unsere Totpunkt beim maximalen Hubvdumen durch die Kurven!"orm der schrägen Stirnflächen der Kolben gegeben ist, ...nd der obere Torpunkt je nach der gewünschten Fördermenge durch einen durch die Spinae.1. eingestellten Anschlag für den Hubkolben ist.

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Alles Nähere der Erfindung wird an Hand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Die Figur zeigt eine Axialkolbenpumpe 1 mit einem Drehkolben 2 und einem axialbeweglichen Hubkolben 3. Der Drehkolben 2 wird von einem hier nicht dargestellten Motor angetrieben und ist gegen axiale Verschiebung durch einen als Axiallager dienenden Anschlag 4 gesichert. Die Stirnflächen des Drehkolbens 2 und des Hubkol-Dens 3 weisen einen bestimmten Kurvenverlauf auf und bilden zwischen sich bei axialer Bewegung des Hubkolbens 3 in Richtung des unteren Totpunktes ein Hubvolumen.

Der.Drehkolben 2 weist eine zentrische Bohrung 5 auf, die mit einer einen bestimmten Winkelbereich der Mantelfläche des Drehkolbens' einnehmenden Quernut 6 verbunden ist. Die Gehäusebohrung der Axialkolbenpumpe 1, in welcher die beiden Kolben 2 und 3 geführt sind, ist über eine Saugöffnung ^22^-mit einer Eingangsbohrung 7 und über eine Drucköffnung 23 mit einer Ausgangsbohrung 8 verbunden, durch welche das zu fördernde Medium angesaugt bzw. ausgestoßen ) wird. Die Ausgangsbohrung 8 ist über einen Kanal 9 mit einem hinter dem Axialkolben befindlichen Federraum 10 verbunden.

Im Federraum 10 ist eine Schraubenfeder 11 unter einer bestimmten Vorspannung zwischen der anderen Stirnfläche des Axialkolbens 3 und einer Schulter 12 eines Stelldorns 13 angeordnet. Der Stelidorn 13 ist mit einer Spindel 14 verbunden und weist an seiner in Richtung des Axialkolbens 3 liegenden Stirnfläche eine Zunge 15 auf, die in einen Schütz 16 des Axialkolbens 3 hinein-

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ragt und mit einem Langloch 17 versehen ist. Durch das Langloch 17 der Zunge 15 ist ein im Axialkolben 3 befestigter Stift 18 geführt. Der Stelldorn 13 ist über eine Schraube 19, die mit j.hrem unteren Ende in einer im Stelldorn 13 ausgearbeiteten Längsnut 20 geführt ist, gegen Verdrehung gesichert. Auf der Außenflache des Axialkolbengehäuses ist am Rand der Spindel 14 eine bei Mikrometerschrauben übliche Teilung 21 zur Ablesung und Einstellung der Fördermenge angebracht.

Die Wirkungsweise der Axialkolbenpumpe ist folgende: Durch Drehung ä des Drehkoibens 2 wird der Hubkolben j5 nach Maßgabe der Kurvenform der beiden schrägen Stirnflächen der Kolben axial in Richtung des unteren Totpunktes bewegt. Durch diese Bewegung öffnet sich zwischen den beiden Stirnflächen ein Hubraum, in welchen durch den entstehenden Unterdruck über die zentrische Bohrung 5 und die Quernut ο des Drehkolbens 2 und die Säugöffnung 22 der Eingangsuohrung 7 das zu fördernde Medium angesaugt wird. Die Quernut ist im Drehk.jiben 2 derart angebracht, daß sie beim Vergrößern des Hubraumes gerade die Ein^angsbohrung 7 mit der zentrischen Bohrung 5 verbindet. Nach Erreichendes unteren Totpunktes wird bei weiterer Drehung des Drehkc Ibens 2 der Hubkolben j5 unter Einwirkung der Rückstellkraft der Feder 11 wieder zurüokbewegt, so daß sich aer Huoraum wieder verkleinert.

Durch Verkleinern des Hubraumes wird das in diesem befindliche Fördermedium durch die zentrische Bohrung 5, die Quernut 6 des Drehkoibens 2 und die Drucköffnung 2J> über die Verbindungsleitung 9 in den Federraum 10 gedrückt. Bei dieser Bewegung des

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Hubkolbens 3 bildet sich gleichzeitig im Federraum 10 ein Unterdruck, so daß der Fluß des Fördermediums vom Hubraum über den Kanal 9 in den Federraum 10 unterstützt wird. Nach Erreichen des oberen Totpunktes, d.h. der Huuraum weist sein minimales Hubvolumen auf, wird bei Weiterdrehung des Drehkolbens 2 wieder eine Bewegung des Hubkoluens j5 in Richtung des unteren Totpunktes ausgelöst. Bei dieser Bewegung des Hubkolbens J> in Richtung des unteren Totpunktes entsteht einmal wieder der sich vergrößernde Hubraum, womit wiederum neues Fördermedium durch die Eingangsbohrurig 7, k die Quernut 6 und die zentrische Bohrung 5 des Drehkolbens 2 in den Hubraum gesaugt wird; zum anderen wird gleichzeitig das im Federraum 10 befindliche Fördermedium durch die Bohrung 9 und die Ausgangsbohrung 8 an den Verbraucher abgegeben. Auf diese V/eise fördert die Axialkolbenpumpe je nach Größe des Hubraumes eine bestimmte Menge des Fördermediums pro Zeiteinheit an einen Verbraucher.

Die Einstellung der Fördermenge geschieht durch Begrenzung des Hubes des Hubkolbens 3. Mit Hilfe der Spindel 14 wird über den Stelldorn 13 die Zunge 15 verschoben, womit durch den Stift Ifa im Langloch 17 ein Anschlag derart gebildet wird, daß der Hubkolben 3 nur njch einen begrenzten Weg in Richtung des oberen Totpunktes zurücklegen kann und damit durch Begrenzung des Hubes nur noch eine entsprechend kleinere Fördermenge/άη aen Verbraucher abgegeben werden kann. Die Teilung 21 an der Spindel ist in geeigneter Weise so geeicht, daß man belieDige Fördermengen zwischen dem Wert Null und der maximalen Förderleistung der Axialkolbenpumpe mühelos einstellen und jederzeit ablesen kann.

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Die Endstellungen bei der Fördermenge Null und bei der maximal möglichen Fördermenge der Pumpe wird durch die Schraube 19 festgelegt, die in der Längsnut 20 des Stelldorns IjJ geführt ist. Die Schraube I9 und die Längsnut 20 des Stelldorns I3 verhindern gleichzeitig eine Verdrehung des Stelldorns, womit der sich axial bewegende Hubkolben 3 ebenfalls gegen Verdrehung gesichert ist, da die Zunge I5 nur in einem schmalen Schlitz 16 des Hubkolbens geführt ist. Bei einer Verstellung des Stelldorns 13 relativ zum Hubkolben 3 zur Änderung der Fördermenge wird die Vorspannung der Ruckstel 11'eder 11 nur im untei'en Tutpunkt geändert, während sie im oberen Totpunkt, der je nach eingestellter Fördermenge an unterschiedlichen Stellen des Axialkolbenpumpengehäuses liegt, immer die gleiche Vorspannung aufweist und damit auf den Hubkolben 3 immer die gleiche Kraft ausübt. Damit wird eine vom jeweiligen Fördermedium unabhängige Einstellung aer Fördermenge erreicht.

Die zentrische Bohrung 5 und die Quernut 6 am Drehkulben 2 kann selbstverständlich auch durch eine andere geeignete Lösung ersetzt werden. S^ wäre es z.B. denkbar, auf der Mantelfläche des Drehkolbens 2 eine kanalförmige Längsnut einzuarbeiten, um auf diese Weise das zu fördernde Medium von der Eingangsbohrung 7 in den Hubraum und aus dem Hubraum in die Ausgangsbohrung 8 zu befördern.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

Axialkolbenpumpe mit einem rotierenden Drehkulben und einem axial bewegten, federbeaufschlagten Hubkolben, die zwischen abgeschrägten Stirnflächen ein Hubvolumen bilden, und einer Einstellvorrichtung zur stufenlosen Regelung der Fördermenge zwischen dem Wert Null und dem Wert der maximalen Förderleistung, dadurch gekennzeichnet , daß zur Regelung der Fördermenge die das Hubvolumen beeinflussenden abgeschrägten Stirnflächen der Kolben (2, 3) eine solche Kui'venform aufweisen, daß das Hubvolumen durch stetige Verstellung aes Kolbenhubs des Hubkoibens (3) mittels einer an sich bekannten Spindel (14) linear änderbar ist, und daß zum vom eingestellten Kolbenhub unabhängigen Öffnen und Schließen der Saug- und Drucköffnungen £2, 2~$) am und/oder im Drehk-jloen (2) zusätzliche Durc'hflußwege (5, u) vorgesehensind.

2. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Eins teilung der Fördermenge eine mit einem Langioch (17) versehene Zunge (15) in einem Schlitz (lö) des Hubkuibens (^) verstellbar ist und der maximale Hub des Hubkoibens (J>) durch das Anschlagen eines im Huokoiben (J) durch das Länglich .(17) der Zunge (15) ge führten Stiftes (18) an der oberen Begrenzung des LancV-che.- (i>) ^e-

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^. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e kennzeichnet , daß ein die Zunge (15) aufweisender durch die Spindel (14) axial verschiebbarer Stelldorn (15) derart auf den Hubkoüten (3) wirkt, daß die Kraft einer die Rückstellung des Hubkoibens (3) in den oberen Totpunkt bewirkenden Rückstellfeder (ll) im oberen Totpunkt auf den Hubkolben (3) unabhängig vom Hub und damit der eingestellten Fördermenge ist.

h, Axialkolbenpumpe nach Anspruch 1 bis J>, dadurch g e k e η η - \ ze Lehnet, daß der Stelldorn (ijj) durch eine in einer Längsnut (20) geführte Schraube (19) gegen Verdrehung und Überschreitung eines bestimmten axialen Weges geschützt Lst.

5. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als/^usätzlicher Durchflußweg der Dre.ikolben (2) mit einer zentrischen Axial bohrung (5) vercehen ist, die mit einer sich über einen bestimmten Winkei-.-jGreich der Drehkolbernnantelfläche erstreckenden Quernut (b) verbunden ist.

υ. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (14) mit einer von Mikrometerschrauberi her Dekannten Teilung versehen ist.

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