DE1653480B2 - Einrichtung zum Verändern der Fördermenge einer Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe - Google Patents

Description

Bei einer Schrägscheiben-Axialkolbenpumpe mit In dem vorderen Ende des Gehäuses ist eine Anumlaufender Zylindertrommel und trommelstirnseiti- triebswelle 28 gelagert.

gern Steuerspiegel (deutsche Auslegeschrift Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, trägt das innere

1058 370) wird durch Anordnung zusätzlicher Ein- Ende der Antriebswelle 28 eine mit 44 bezeichnete und Auslaß-Steueröffnungen ein Teil der Förderflüs- 50 Taumelscheibenanordnung, die eine Mittelbohrung sigkeit unter anderem zum Kühlen von Pumpenteilen 46 aufweist, die mit einer Keilnut 48 versehen ist, abgezweigt. Es kann ein Kühler in einer Nebenlei- welche einen Keil 50 aufnimmt, um die Drehung der tung der Saugleitung der Pumpe vorgesehen sein. Taumelscheibenanordnung 44 relativ zu der Welle Dadurch findet ein direkter Wärmeaustausch zwi- 28 zu verhindern.

sehen der Förderflüssigkeit und einem Kühlmittel 55 Die Taumelscheibenanordnung 44 weist eine gestatt. neigte Oberfläche 54 auf, an der eine Mehrzahl von

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Auf- Axialkolben 62 angreifen.

gäbe, bei Taumelscheiben-Axialkolbenpumpen der Ein Zylinderblock, der mit 70 bezeichnet ist, ist

eingangs erwähnten Art eine direkte Kühlung der axial verschiebbar in dem Gehäuse 20 angebracht Förderflüssigkeit während der gesamten Arbeitszeit 60 und wird durch eine Mehrzahl von Längsführungen der Pumpe durch einen gesonderten Teilkühlstrom geführt, die zur Aufnahme von Drehmomentreaktioinnerhalb der Pumpe zu schaffen, so daß eine wirk- nen dienen.

same Kühlung der Pumpe ohne wesentlichen Lei- Die Axialkolben 62 sind in den Zylindern 78 an-

stungsverlust und ohne Verminderung auch hoher geordnet, die über den Gehäuseeinlaßkanal 80, den Förderdrücke ermöglicht wird. 65 Durchlaß 84 in dem vorderen Gehäuseteil 22, eine

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, mit 86 bezeichnete Einlaßkammer und über in jedem daß der Taumelscheibenraum als Saugraum ausgebil- Kolben 62 gebildete Einlaßkanäle 88 mit einem hydet ist, der Ringraum mit einem Kühler außerhalb draulischen Strömungsmittel versorgt werden.

Die Einlaßkanäle 88 in den Axialkolben 62 stehen bohrung 81 durch die Außenwand des Zylinders 78 mit einem Hohlraum 71 in Verbindung, der in jedem geschlossen, und das als biegsames Zungenventil ausKolben 62 gebildet ist gebildete Rückschlagventil 87 wird schließen.

Ein Kugelrückschlagventil 75 wb d frei in der Öff- Es ist wichtig, daß die Strömung durch die Radialnung zum Hohlraum 71 zwischen einem Ventilsitzteil 5 bohrung 81 von der Stellung des Zylinderblocks 70

77 und einem Anschlagteil 79 gehalten, der in jedem abhängt. Außerdem wird, da das Strömungsmittel

Kolben 62 gebildet ist. aus der Radialbohrung 81 vollständig rund um den

Beim Saughub der Kolben 62 wird in einem Zylin- Zylinderblock 70 herum strönu, eine sehr wirksame

der 78 Strömungsmittel angesaugt, wenn das Nieder- Kühlströmung entwickelt.

druckst römungsmittel das Kugeliückschlagventil 75 io Wenn der Axialkolben 62 zu der Stellung vor-

von seinem Sitz 77 wegdrückt, um dem Strömungs- rückt, in der die Radialbohrung 81 geschlossen ist,

mittel zu gestatten, in den Hohlraum 71 und dann wird das unter Druck gesetzte Strömungsmittel durch

durch die öffnung 73 in die Zylinder 78 zu strömen. den zweiten Zylinderauslaßkanal 83, durch Längs-

Jeder Zylinder 78 ist mit Auslässen versehen, d. h. durchlässe 102 in dem Verschlußstopfen 90, eine mit je einem Radialkanal 81 in einer Seitenwand je- 15 Mehrzahl von kleinen, radial verlaufenden Durchläs-

des Zylinders und einem zweiten Zylinderauslaßka- sen 103, ringförmigen Aussparungen 104, ringförmi-

nal 83, der axial im Abstand von dem Auslaßkanal gen Verzweigungen 134, Trommelauslaßkanal 122,

81 angeordnet und in dem hinteren Ende der Zylin- Radialdurchlässe 112, ein Auslaßglied 110, Durchlaß

der 78 gebildet ist. 114 und einen zweiten Gehäuseauslaßkanal 116 an

Wie in F i g. 1 gezeigt ist, ist jeder Zylinder 78 mit 20 die Laststelle abgegeben.

einem mit 90 bezeichneten Verschlußstopfen ver- Das hohle Auslaßglied 110 enthält den Mittelschlossen, der sich in freiem selbstfluchtendem Ein- durchlaß 112, der mit dem Hochdruckabgabedurchgriff mit der inneren Endoberfläche 92 des hinteren laß 114 in Verbindung steht, der seinerseits zu dem Gehäuseteiles 24 befindet. Jeder Verschlußstopfen Gehäuseauslaßkanal 116 führt. 90 ist mit einer Mittelbohrung 94 versehen, die ein 25 Das Auslaßglied 110 besitzt auch einen Fußteil, Auslaßrückschlagventil 96 trägt, welches frei in der der mit einer Oberfläche 118 versehen ist, die sich in Bohrung 94 durch einen Gewindestöpsel 98 zurück- gleitendem Dichtungseingriff mit einer längs verlaugehalten wird. fenden Oberfläche 120 befindet, die in der Außen-

Jeder Gewindestöpsel 98 enthält einen Sitzteil 100, wand des Zylinderblock^ 70 gebildet ist. einen Längsdurchlaß 102 und einen Radialdurchlaß 30 Wenn der Zylinderblock 70 axial relativ zum Ge-103, wobei der letztere mit einem ringförmigen, in häuse 20 verschoben wird, bleibt ein im Zylinderder Außenwand des Verschlußstopfens 90 gebildeten block gebildeter Auslaßkanal 122 immer in Verbin-Durchlaß 104 in Verbindung steht. dung mit dem Mittel durchlaß \χι J_n dem Auslaß-

Die Bohrung 94 in jedem Verschlußstopfen 90 glied 110. Das Auslaßglied 110 weist eine Kolbenenthält einen Ventilanschlag 106 und eine Druckfe- 35 fläche 124 auf, die das komprimierte hydraulische der 108, die dazu dient, den Hub der Kugel zu be- Strömungsmittel in dem Durchlaß 112 veranlaßt, die grenzen und sie gegen eine geschlossene Stellung zu Oberfläche 118 an dem Auslaßglied 110 nach unten drücken. in die abgedichtete Verbindung mit der längs verlau-

Eine Mehrzahl von Rückschlagventilen 87, die an fenden Oberfläche 120 an dem Zylinderblock 70 zu

der Außenoberfläche des Zvlinderblocks 70 durch 40 drücken.

Schrauben 89 befestigt ist, bedeckt jede der Radial- Eine Feder 126 erhöht die Druckkraft an der Kolbohrungen 81 und hat die Form eines im wesentli- benoberfläche 124 und dient auch dazu, die Oberchen flachen, biegsamen Zungenventils. Das Rück- fläche 118 im Eingriff mit der Oberfläche 120 bei schlagventil 87 wird normalerweise in eine geschlos- niedrigen Drücken und beim Betriebsanfang zu halsene Stellung gedrängt, und der Grad der Ventilöff- 45 ten.

nung ist durch eine steife Hinterlegungsplatte 91 be- Unter Druck stehendes Strömungsmittel wird auch

grenzt, die durch Schrauben 89 an der Ventileinrich- an eine hydraulische Steuereinheit geliefert, die mit

tung 87 befestigt ist. 135 bezeichnet ist, und zwar durch ein zweites Aus-

Bei dem Kompressionshub der Kolben 62 wird aus laßglied 110 A.

den Zylindern 78 komprimiertes Strömungsmittel 50 Der Zylinderblock 70 wird dauernd gegen die

zuerst durch die erste Radialbohrung 81 abgegeben, Vorderseite des Gehäuses durch eine Feder 142 ge-

wobei das Strömungsmittel das Rückschlagventil 87 drängt, die zwischen der Lochplatte 143 und einer

aufdrückt und in einen Ringraum 93 fließt, der in ringförmigen in dem Zylinderblock 70 gebildeten

dem hinteren Gehäuseteil 24 gebildet ist. Der Ring- Schulter 145 eingesetzt ist.

raum 93 ist von dem Einlaßströmungsmittel in der 55 Der Zylinderblock 70 wird hydraulisch axial gegen

Einlaßkammer 86 durch eine ringförmige Dichtung die Druckkraft der Feder 1.42 durch einen Ringkol-

95 isoliert, wleche den Zylinderblock 70 und einen ben verschoben, der mit 146 bezeichnet ist. Der

ringförmigen Zylindertrommelantriebskolben an- Ringkolben 146 ist in einer zylindrischen Oberfläche

greift, der mit 146 bezeichnet ist und nachfolgend im 148 angebracht und bildet damit den Steuerzylinder

einzelnen beschrieben wird. 60 150 zur Aufnahme von unter Druck gesetztem Strö-

Der Ringraum 93 umgibt den Zylinderblock 70 mungsmittel in einer später noch zu beschreibenden vollständig und bildet eine Durchlaßeinrichtung für Weise. Eine kleine ringförmige Kolbenfläche 152 die Auslaßströmung des Strömungsmittels durch ein von großem Durchmesser sorgt für genügend Axial-Rückschlagventil 220, welches in einem Gehäuseaus- kraft bei niedrigen Steuerdrücken, um den Zylinderlaßkanal 222 angeordnet ist, der in dem hinteren Ge- 65 block 70 gegen die Kraft der Feder 146 zu verschiehäuseteil 24 gebildet ist. ben.

Wenn ein Kolben 62 sich während des Kompres- Nach F i g. 1 enthält der Kolben 146 ein hinteres

sionshubes nach vorwärts bewegt, wird die Radial- Ende 155, welches im kraftübertragenden Eingriff

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mit einem ringförmigen Bodenteil 157 an dem Zy- strömt durch den Ringraum 93 und drückt das Ventil

linderblock 70 steht. 220 auf, um das Strömungsmittel aus dem Gehäuse

Es wird unter Druck stehendes Strömungsmittel ausfließen zu lassen.

durch die Steuereinheit 135 in den Zylinder 150 ge- Das Strömungsmittel aus Kanal 222 kann dann an

liefert, und zwar über den Auslaßkanal 122 A. 5 eine Laststelle oder in einen Kühlkreislauf gebracht

Durchlaß 140, Durchlaß 144, öffnung 147, Radial- werden. Ein typisches Kühlsystem mit geschlossenem

durchlässe 130 im Spindelgehäuse 151, den seitlichen Kreislauf ist schematisch in F i g. 2 dargestellt.

Durchlaß 154 im Steuerblock 156, den Längsdurch- Das Strömungsmittel aus dem Kanal 222 geht in

laß 158 und Durchlaß 162 im Gehäuse 20, um die einen Wärmeaustauscher und wird dann durch einen

axiale Stellung des Zylinderblocks 70 zu steuern. io sehr feinen Filter gedruckt, bevor es an den Vorrats-

Die Axialkolben 62 werden durch eine einzige behälter zurückkehrt.

zentral angeordnete Kolbenrückführstange 194 zu- Das Strömungsmittel aus dem Vorratsbehälter rückgeführt und gegen die Taumelscheibenanord- wird durch ein herkömmliches Drahtsiebfilter an den nung 44 gedrängt. Einlaßkanal 80 gesaugt. Daher ist das durch das GeWenn die Axialkolbenpumpe durch eine Antriebs- 15 häuse 20 umgelaufene öl gekühlt und gereinigt, bemaschine angetrieben wird, bewegt die Taumelschei- vor es an das Innere des Gehäuses zurückkehrt. Es benanordnung 44 die Kolben 62 hin und her, die bei ist wichtig, zu bemerken, daß eine erhebliche Strödem Saughub Strömungsmittel in die Zylinder 78 mung durch die Radialbohrungen 81 erfolgt, wobei saugen. die Strömung über den Auslaßkanal 222 aus dem

Das einströmende Strömungsmittel drückt das Ku- 20 Gehäuse fortgeleitet wird, um für eine wirksame

gelrückschlagventil 75 von dem Sitzteil 77 fort, wenn Kühlung des hydraulischen Systems zu sorgen,

es in die Kanäle 88 eintritt und fließt durch den Hohl- Nachdem der Kolben 62 die Radialbohrung 81

raum 71 und aus der öffnung 73 in die Zylinder 78. passiert, strömt der Rest des unter Druck gesetzten

Bei dem Saughub sind die Rückschlagventile 87 Strömungsmittels durch den zweiten Zylinderauslaßnormalerweise in eine geschlossene Stellung ge- 25 kanal 83 an den anderen Gehäuseauslaßkanal 116 drängt. über die Durchlässe 102 in den Verschlußstopfen 90,

Beim Kompressionshub wird das Strömungsmittel die Rückschlagventile 96, die Radialdurchlässe 103, zuerst durch die ersten Radialbohrungen 81 abgelie- die ringförmigen Nuten 104, die Verzweigung 134, fert, da die Ventile 87 aufgedrückt werden. Das Aus- den Durchlaß 112 in dem hohlen Auslaßglied 110 maß der Strömung durch die Radialbohrungen 81 3° und den Auslaßdurchlaß 114, welcher an den Aushängt von deren Stellung relativ zu dem Hub der laßkanal 116 führt.

Kolben 62 ab, da sich die Fördermenge je nach der Das Strömungsmittel in der Einlaßkammer 86 isi Stellung des Zylinderblocks 70 ändert. Das Strö- von dem Strömungsmittel in der Auslaßkammer 93 mungsmittel fließt dann durch den Ringraum 93 an durch die ringförmige Dichtung 95 isoliert,
den Gehäuseauslaßkanal 222, wobei es das Rück- 35 Etwas von dem unter Druck gesetzten Strömungsschlagventil 220 passiert. mittel in der Verzweigung 134 wird an die Steuervor-

Das Rückschlagventil 220 hindert das Strömungs- richtung 135 zur Verschiebung des ringförmiger

mittel daran, in die Ringkammer 93 zurückzufließen. Kolbens 146 und damit des Zylinderblocks 70 gelie-

Das Strömungsmittel aus den Radialbohrungen 81 fert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

ι 2 des Pumpengehäuses verbunden ist und die Radial-Patentansprüche: bohrungen Rückschlagventile haben. Die Erfindung ist die Anwendung der bei Schräg-

1. Einrichtung zum Verändern der Förder- scheiben-Axialkolbenpumpen mit umlaufender Zymenge einer Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe 5 lindertrommel und trommelstirnseitigem Steuerspiedurch Längsverschieben des Zylinderblocks im gel bekannten Maßnahme bei Taumelscheiben-Pumpengehäuse, bei der nach Beginn des Druck- Axialkolbenpumpen mit längs verschiebbarem Zyhubes der Kolben ein Teil der Förderflüssigkeit linderblock, nämlich bei Beginn des Förderhubes über Radialbohrungen der Zylinder in einen einen Teil der Förderflüssigkeit abzuzweigen und Ringraum am Umfang des Zylinderblocks ab- io durch einen außerhalb der Pumpe liegenden Kühler zweigbar ist, dadurch gekennzeichnet, zu leiten.

daß der Taumelscheibenraum als Saugraum aus- Um diese Maßnahmen miteinander zu verbinden,

gebildet ist, der Ringraum (93) mit einem Kühler mußte der Einlaß nicht aus dem Ringraum, sondern (260) außerhalb des Pumpengehäuses verbunden über besondere Einlaßventile, z. B. in den Kolben ist und die Radialbohrungen (81) Rückschlagven- 15 aus dem Taumelscheibenraum, erfolgen, und es tile (87) haben. mußte der Ringraum gegenüber dem Taumelschei-

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- benraum abgedichtet werden. Hierdurch ergibt sich kennzeichnet, daß der Ringraum (93) über ein der Vorteil, daß die zum Kühler abgezweigte Teil-Rückschlagventil (220) mit dem Kühler (260) in flüssigkeitsmenge abhängig vom Förderdruck stufenverbindung steht. 20 los verändert werden kann. Die Flüssigkeit wird

demnach bei hohen Förderdrücken wirkungsvoller gekühlt als bei niedrigen Drücken.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung ist die

zum Kühler fließende Flüssigkeitsmenge förderdruck-25 abhängig stufenlos veränderbar.

Um eine gleichmäßige Druckhöhe im Teilstrom

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ver- aufrechtzuerhalten, ist vorzugsweise der Ringraum ändern der Fördermenge einer Taumelscheiben- über ein Rückschlagventil mit dem Kühler in Verbin-Axialkolbenpumpe durch Längsverschieben des Zy- dung zu bringen,
linderblocks im Pumpengehäuse, bei der nach Be- 30 In den Zeichnungen ist

ginn des Druckhubes der Kolben ein Teil der For- F i g. 1 ein Längsschnitt einer gemäß der Erfinderflüssigkeit über Radialbohrungen der Zylinder in dung konstruierten Pumpe, wobei der Schnitt nach einen Ringraum am Umfang des Zylinderblocks ab- einer senkrechten Ebene durch die Mittellinie der zweigbar ist. Vorrichtung verläuft,

Bei derartigen bekannten Pumpen (USA.-Patent- 35 F i g. 2 eine schematische Ansicht eines typischen schrift 3 183 849) ergeben sich unter Umständen Kühlsystems mit geschlossenem Stromkreis, worin Schwierigkeiten durch eine sehr starke Erwärmung das Strömungsmittel zusätzlich durch einen Ölfilter bei höherer Förderleistung, die ihre Ursache darin gedrückt werden kann.

hat, daß ein nicht unerheblicher Teil der von der In F i g. 1 ist die erfindungsgemäße Einrichtung

Pumpe verbrauchten Energie durch Überwindung 40 zum Verändern der Fördermenge in einem Ausfühdes Strömungswiderstandes und durch Reibung in rungsbeispi^l gezeigt. Die Axialkolbenpumpe enthält Wärme umgesetzt wird. Dabei steigt der Anteil der ein allgemein mit 20 bezeichnetes Gehäuse, welches Reibungswärme mit zunehmender Fördermenge in- einen vorderen Gehäuseteil einschließt, der mit 22 folge der Erhöhung der Bewegungsgeschwindigkeit bezeichnet ist und einen hinteren Gehäusteil, der mit und/oder des Bewegungsweges. 45 24 bezeichnet ist.