DE2037760C - Sitzanordnung für den Kolbengleitschuh-Haltering einer Schrägscheiben-Axialkolbenmaschine - Google Patents

Description

in winkelversetzter Lage um die Welle 1 herum. In den Zylindern 4 sind Kolben 5 gleitend gelagert.

Eine Schrägscheibe 6 mit einem Lagerring 7 ist in einem nicht dargestellten Pumpengehäuse gelagert. Durch Verschwenken der Schrägscheibe 6 gegenüber der Welle 1 kann der Neigungswinkel Θ der Schrägscheibe eingestellt werden.

Gleitschuhe 8 sind jeweils an einem Ende der Kolben 5 über Kugelgelenke 9 befestigt und mittels eines Halteringes 10 in gleitender Anlage am Lagerring 7 der Schrägscheibe 6 gehalten. Auf der Welle 1 ist ein ringförmiger Schieber 11 gleitend gelagert, der durch Druckfedern 12 gegen die Schrägscheibe 6 gedruckt wird. Die Druckfedern sind zwischen dem Schieberll und der Zylindertrommel 2 angeordnet. Wenn der Neigungswinkel Θ der Schrägscheibe 6 einen bestimmten Wert überschritten hat, kommt der Schieber 11 an einem Punkt P im Bereich seiner Umfangskante 13 mit dem Haltering 10 in Berührung. Der Schieber 11 dreht sich zusammen mit der Welle 1. Der Haltering 10 führt eine Taumelbewegung über einen Winkel aus, der doppelt so groß wie der Neigungswinkel θ der Schrägscheibe ist, während er, geführt durch die Gleitschuhe 8, mit gleicher Geschwindigkeit wie die Welle 1 umläuft. Der Haltering 10 läuft durch Berührungskontakt im Punkt P der Umtangskante 13 mit dem Schieber 11 um, ähnlich als wenn Kegelräder in Eingriff stehen, wobei sich der Punkt P über den Umfang des Halterings 10 bzw. der Kante 13 bewegt.

Auf der Nabe 15 des Schiebers 11 ist ein kugelförmiges Druckstück 14 gleitbar gelagert, das durch eine zwischen ihm und dem Schieber 11 angeordnete Hilfsfeder 16 gegen die Schrägscheibe 6 gedrückt wird. Das. kugelförmige Druckstück 14 ist einem kugelförmigen Sitz 17 migepaßt, der im Innern des Halterings 10 angeordnet ist. Das Druckstück 14 drückt den Haltering 10 gegen die Schrägscheibe 6.

Die Hilfsfeder 16 ist so dimensioniert, daß die von ihr auf das Druckstück 14 ausgeübte Kraft geringer als die durch die Druckfedern 12 auf den Schieber 11 ausgeübte Kraft ist.

Hs sei angenommen, daß die Vorrichtung so bemessen ist, daß der größtmögliche Winkel der Schrägscheibe 6 (-)„_wx ist und der Haltering 10 mit der Umfangskante 13 des Schiebers 11 in Berührung gelangt, wenn der Neigungswinkel θ — ^χ!ϊ (~>,_mx der Schrägscheibe ist. Im Bereich von θ < V-> (-)„„_IX ist der Haltering 10 in seinem Zentrum durch d.:s kugelige Druckstück 14 abgestützt, so wie sich das aus Fig.4 ergibt, während im Bereich (-) > '/a H_11111x der Haltering 10 durch den Schieberll am Punkt P auf der Seite abgestützt ist, wo einer der Kolben im wesentlichen den oberen Totpunkt erreicht, wie das in F i g. 5 gezeigt ist.

Das hat den Vorteil, daß der Abstützpunkt des Halterinfs 10, d. h. der Punkt, an dem der Haltering gegen die Schrägscheibe gedruckt wird, sehr nahe an den Angriffspunkt der die Kolben und die Gleitschuhe von der Schrägscheiben-Oberflächc abhebenden Trennkraft gehalten werden kann, da der Mittelpunkt der Trennkraft zu der Seite verschoben wird, wo die Kolben mit zunehmender Neigung der Schrägscheibe ihren oberen Totpunkt einnehmen. Auf diese Weise kann die Andruckkraft des Halterings 10 vorteilhaft verringert werden, im Vergleich zu den herkömmlichen Abstützungen, die lediglich eine Feder haben.

Im Diagramm der Fig.7 ist das Verhältnis zwischen der Verschiebung des Mittelpunkts der Trennkraft oder dem Abstützpunkt der Trennkraft und dem Neigungswinkel Θ der Schrägscheibe aufgetragen. Die unterbrochene Linie χ stellt die Verschiebung des Mittelpunkts der Trennkraft dar, während die voll ausgezogene Linie y die Abstützstellung des Halterings darstellt.

Wie sich aus dem Diagramm ergibt, ist im Bereich Θ < Vz 0_max der Haltering 10 in seinem mittleren Teil durch das kugelige Druckstück 14 abgestützt, während er im Bereich Θ > ¹It Q_max durch den Schieber 11 abgestützt ist, und zwar an einem Punkt auf der Seite, wo die Kolben ihren oberen Totpunkt erreichen. Dadurch wird der Abstützpunkt des Halterings in einer geringeren Entfernung von dem Mittelpunkt der Trennkraft gehalten.

Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß sich im Bereich von V» ö_m„ bis Θ,_ηαχ, in dem der Haltering 10 durch den Schieberll abgestützt wird, die Druckberührungskraft für den Haltering automatisch mit der Vergrößerung des Neigungswinkels Θ der Schrägscheibe vergrößert.

Wenn der Neigungswinkel θ der Schrägscheibe im Bereich unterhalb ^lU&_max liegt, wird die Hilfsfeder 16 völlig zusammengedrückt, während die Druckfedern 12 völlig expandiert sind, so daß die Umfangskante 13 des Schiebers 11 mit dem trommclseiiigen Ende des kugeligen Druckstücks 14 in Berührung gehalten wird. Auf diese Weise kann der Haltering 10 durch die völlig auseinandergezogener! Druckfedern 12 mit einer relativ geringen Kraft gegen die Oberfläche der Schrägscheibe gehalten werden. Wenn der Winkel (-) den Wert '/2 B_max überschritten hat, wird die Seite des Halterings 10, an der die Kolben ihren oberen Totpunkt erreicht haben, mit der Umfangskante 13 des Schiebers 11 in Berührung gebracht. Mit einer weiteren Vergrößerung des Neigungswinkels (-) geht der Schieber 11 zurück, und die diesen abstützenden Federn 12 werden zusammengedrückt mit dem Ergebnis, daß die Druckberührungskraft des Halterings 10 proportional vergrößert wird. In diesem Fall drückt das kugelige Druckstüek 14 den Haltering 10 noch immer gegen die Schrägscheibe, und zwar mit einer geringen Kraft, die durch die ausgedehnte Hilfsfeder 16 ausgeübt wird. In diesem Fall dient das Druckstück 14 als RadialUiger für den Haltering 10 und weniger als Mittel, um eine Berührungskraft auszuüben.

In Fig. 8 ist das Verhältnis zwischen dem Neigungswinkel θ der Schrägscheibe und der Druckberührungskraft oder der Trennkraft für den Haltering dargestellt. In dem Diagramm bedeutet die voll ausgezogene Linie α die Druckberührungskraft und die gestrichelt dargestellte Linie b die Trennkraft. Aus der grafischen Darstellung ergibt sich, daß die Druckkerülmingskraft des Halterings 10 gering ist, wenn der Neigungswinkel C-) klein ist, so daß die Kraft zum Trennen der Kolben S und der Gleitschuhe 8 von der Oberfläche der Schrägscheibe 7 verhältnismäßig gering ist. Im Bereich eines größeren Neigungswinkels oder einer größeren Trennkraft ist die Berührungskraft des Halterings entsprechend größer. Da der Haltering 10 und der Schieber U in Punktberührung verbleiben, ohne aufcinanderzugleiten, sind beide Elemente praktisch frei von Verschleiß. Wie sich aus vorstehendem ergibt, besteht bei der

findungsgemäßen Vorrichtung niemals die Gefahr ner erhöhten, auf den Druckberührungsteil des aUerings Wirkenden Kraft, so daß diese Ajcialkol- ;npumpe einen verbesserten mechanischen Wirjngsgrad und eine größere Lebensdauer besitzt.

Während im dargestellten Ausführungsbeispiel die Abstützung des Haltenngs über das kugelige Druckstück und den Schieber bei einem Neigungswinkel von Vz 6_max gezeigt ist, kann dieser natürlich im Bedarfsfall auch entsprechend anders gewählt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Neigungswinkel der Schrägscheibe. Folglich wandert

   Patentanspruch: der Angriffspunkt der Kraft zum Abheben bzw. Trennen der Gleitschuhe von der Schrägscheibe allmählich

   Stutzanordnung für den Haltering zum An- zu der Sehe, auf der bei zunehmendem Neigungswindrücken der Kolbengleitschuhe an die Schräg- 5 kel der Schrägscheibe die Kolben ihren oberen Totscheibe einer Druckflüssigkeits-Axialkolbenma- punkt erreichen.

   schine (Pumpe oder Motor) mit einem auf der Hieraus ergibt sich, daß bei einer herkömmlichen Triebwelle längsverschiebbaren Druckstück, auf Stützlagerung für den Haltering, bei der dieser über dem der Haltering kugelbeweglich gelagert ist seinen mittleren Teil unabhängig von einer Ände- und das sich an der Zylindertrommel über Druck- io rung des Winkels der Schrägscheibe oder des Anfedern abstützt, gekennzeichnet durch griffspunkts der Trennkraft gegen die Schrägscheibe einen Schieber (11) zwischen den Druckfedern gedrückt wird, der Angriffspunkt der Trennkraft und (12) und dem Druckstück (14) mit einer Um- der Anlagepunkt des Halterings an der Schrägscheibe fangskante (13) als Halteringstütze und einer (oder dem Mittelpunkt der Welle) weit voneinander Hilfsfeder (16) zwischen Schieber (II) und Druck · 15 entfernt liegen, wenn der Neigungswinkel der Schrägstück (14), deren Federkraft geringer ist als die scheibe groß ist und somit die Andrückkraft des der Druckfedern (12). Halterings beachtlich vergrößert werden muß. Dies

   ist jedoch im Hinblick auf eine lange Lebensdauer der gleitenden Teile des Halterings und des kugeligen

   ao Druckstücks nicht erwünscht.

   Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Abstützanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der sich die den Halte-

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Stützanordnung ring gegen die Schrägscheibe drückende Kraft autofür den Haltering zum Andrücken der Kolbengleit- 25 matisch mit dem Neigungswinkel der Schrägscheibe schuhe an die Schrägscheibe einer Druckflüssigkeits- oder dem Hub der Kolben ändert.
   Axialkolbenmaschine (Pumpe oder Motor) mit einem Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch auf der Triebwelle längsverschiebbaren Druckstück, einen Schieber zwischen den Druckfedern und dem auf dem der Haltering kugelbeweglich gelagert ist Druckstück mit einer Umfangskante als Haltering- und das sich an der Zylindertrommel über Druck- 30 stütze und einer Hilfsfeder zwischen Schieber und federn abstützt. . Druckstück, deren Federkraft geringer ist als die der Eine derart ausgebildete Stützanordnung für den Druckfedern. Dadurch wird erreicht, daß die Gleit-Haltcring hat eine Reihe von Nachteilen. So ist, schuhe bei Nullhub mit geringer Kraft und bei größter wenn die Drehzahl der Triebwelle konstant ist, die Neigung der Schrägscheibe mit großer Kraft auf die Trägheitskraft der Kolben und der Gleitschuhe pro- 35 Schrägscheibe gedruckt werden,
   portional dem Hub der Kolben. In einer Pumpe mit Die erfindungsgemäße Stützanordnung wird an veränderlicher Fördermenge, bei der sich der Hub Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausfühdcr Kolben mit der Neigungsänderung der Schräg- rungsbeispielen im folgenden näher beschrieben: Es scheibe ändert, ist somit die Trägheitskraft der KoI- zeigt

   ben und der Gleitschuhe am größten, wenn die 4" Fig. 1 einen Längsschnitt durch die wesentlichen

   Schrägscheibe ihren maximalen Neigungswinkel ein- Teile einer eine veränderliche Fördermenge aufwei-

   nimmt. Demgemäß ist es erforderlich, den gegen die senden Axialkolbenpumpe mit einer Halteringabstüt-

   Schrägscheibe angedrückten Haltering mit einer Kraft zung gemäß der Erfindung,

   zu halten, die größer ist als die Trägheitskraft der Fig. 2 eine Stirnansicht der Zylindertrommel ent-Schradscheibe in ihrer maximalen .Schrägstellung. In 45 lang der Linie II-II der Fig. 1,
   Fällen, in denen ein Motor zum Antrieb einer Lenk- Fig. 3 bis 5 Teillängsschnitte der erfindunpsgeniäeinrichtung dient, wird oft mit einem Neigungswinkel ßen Halteringabstützung entlang der Linie III-III der Null gearbeitet, bei dem die Kolben keinen Hub aus- Fi g. 2 mit dem Haltering und dem Schieber bei verführen. Dies bedeutet, daß der Haltering gegen die schiedenen Neigungswinkeln der Schrägscheibe,
   Schrägscheibe mit einer solchen Kraft angedrückt 50 Fig. 6 ein Prinzipdiagramm der Trennkraft und bleibt, die der Kraft beim maximalen Neigungswinkel der Drtickberührungskraft der Kolben und der Gleitder Schrägscheibe entspricht, bei dem die Kolben schuhe an der Oberfläche der Schrägscheibe bei biseinen maximalen Hub ausführen. Dies wirkt sich in her üblichen Stützanordnungen,
   sehr nachteiliger Weise auf der. mechanischen Wir- Fi g. 7 eine grafische Darstellung des Verhältnisse? kungsgracl der Maschine und die Lebensdauer der 55 bei der Verschiebung des Mittelpunkts der Trenn· aufeinandergleitenden Teile aus. kraft und des Abstützpunktes des Halterings gegen-Die resultierende Kraft der sich aus der umkehren- über dem Neigungswinkel der Schrägscheibe bei dei den Bewegung der Kolben und der Gleitschuhe erge- erfindungsgemäßen Stützanordnung und
   benden Trägheitskraft und der sich aus der Umdrc- Fi g. 8 eine grafische Darstellung des Verhältnisses hung der Gleitschuhe ergebenden Zentrifugalkraft 6° zwischen der Trennkraft oder Druckbcrührungskrafi wirkt in der aus Fig. 6 hervorgehenden Weise auf des Halterinps und dem Neigungswinkel der Schrägdie Schrägscheibe. Das ist deshalb der Fall, weil auf scheibe bei der erfindungsgemäßen Sitzanordnung der Seite, wo die einzelnen Kolben ihren oberen Tot- In den Fi g. 1 bis 5 ist mit 1 eine Welle bezeichnet punkt erreichen, eine Trennkraft und auf der gegen- die durch einen nicht dargestellten Elektromotor an· überlicgenden Seite, wo die einzelnen Kolben ihren ⁶5 getrieben wird. Auf der Welle 1 ist mittels eines Keilunteren Totpunkt erreichen, eine Druckberührunj's- nutenprofils 3 eine Zylindertrommel 2 befestigt, ir kraft-wirkt. Diese Kräfte für die Trennung und die der eine Reihe (im Ausführungsbeispiel 7) sich axia Druckberührung vergrößern sich mit zunehmendem erstreckender Zylinder 4 angeordnet sind, und zwai