DE2112077C3 - Axialkolbenmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine mit einer umlaufenden Zylindertrommel, die mehrere beim Umlauf der Trommel hin- und hergehende, an einer Schrägscheibe anliegende Kolben enthält, einem Steuerspiegel, der eine ebene, mit Hoch- und Niederdrucköffnungen versehene Steuerspiegelfläche aufweist, die an einer ebenen Steuerfläche an dem der Schrägscheibe gegenüberliegenden Ende der Trommel anliegt, einem Niederdruckverstärker zur Druckerhöhung der der Niederdrucköffnung zuzuführenden Flüs- sigkeit, einer Durchgangsbohrung im Steuerspiegel zur Aufnahme der mit der Trommel verbundenen Triebwelle, einer die Durchgangsbohrung radial innerhalb der Drucköffnung umschließenden, zwischen Steuerspiegel und Trommel wirksamen Dichtung und einer in mindestens einer der Steuerflächen gebildeten Ringnut, die zwischen der Dichtung und den Drucköffnungen angeordnet ist

Bei einer bekannten Kolbenmaschine dieser Art (DT-PS 19 34 147) ist die die Dichtung umgebende Ringnut über eine axial durch die Zylindertrommel verlaufende Bohrung mit dem Ansaugraum in Strömungsrichtung vor dem Niederdruckverstärker verbunden, mit einem Ansaugraum also, in dem praktisch Atmosphärendruck herrscht In diesem Ansaugraum entsteht durch die Drehung der Zylindertrommel eine Zentrifugalwirkung, so daß der Druck von radial außen nach radial innen abnimmt Da die Bohrung, die den Ansaugraum mit der Ringnut verbindet, in einem radial inneren Bereich des Ansaugraums liegt, besteht insbesonde- re bei höheren Drehzahlen die Gefahr, daß in der Bohrung sowie in der Ringnut ein Unterdruck erzeugt wird. An der Dichtung liegt dann eine Druckdifferenz an, durch die — wie sich in der Praxis gezeigt hat — Luft an der Dichtung vorbei in den Steuerspiegel gelangt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß auch bei hohen Drehzahlen keine Luft in den Steuerspiegel gelangen kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß die Ringnut über einen Strömungskanal mit dem in Strömungsrichtung nach dem Niederdruckverstärker liegenden Ansaugraum (Niederdrucköffnung) verbunden ist

Bei der so ausgebildeten Axialkolbenmaschine ist somit die Ringnut nicht mit dem in Strömungsrichtung vor dem Niederdruckverstärker angeordneten Ansaugraum, sondern mit dem nach dem Niederdruckverstärker angeordneten Ansaugraum, d. h. der Niederdrucköffnung, verbunden. Auf diese Weise gelangt Niederdruckflüssigkeit, deren Druck etwas über dem Atmosphärendruck liegt, in die Ringnut und den die Dichtung umgebenden Raum, so daß nun an der Dichtung eine in umgekehrter Richtung wirksame Druckdifferenz anliegt die ein Eindringen von Luft in den Steuerspiegel verhindert Wichtig hierbei ist daß der von dem Niederdruckverstärker gelieferte Druck nur wenig größer als Atmosphärendruck ist da andernfalls die Dichtung von der Steuerspiegelfläche abheben würde und Flüssigkeit nach außen gelangen könnte.

Der Niederdruckverstärker besteht zweckmäßigerweise, wie auch bei der bekannten Axialkolbenmaschine, aus in der Zylindertrommel gebildeten Pumpenkanälen, d^;e sowohl die Niederdrucköffnung wie auch die Ringnut, d. h. den die Dichtung umgebenden Raum, mit Niedere! ruck versorgen.

Die Enindung wird in der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt einer als Pumpe ausgebildeten, erfindungsgemäßen Kolbenmaschine,

F i g. 2 die Ansicht der die Zylinderöffnungen enthaltenden Stirnfläche der Zylindertrommel und

F i g. 3 die Endansicht des Pumpengehäuses mit der ebenen Steuerspiegelfläche.

Im Pumpengehäuse 1 H eine umlaufende Zylindertrommel 2 untergebracht, die mittels zylindrischer Lager 3, die die Zylindertrommel umgreifen, und durch die Anlage der Stirnfläche 4 der Zylindertrommel an der im Gehäuse ausgebildeten Steuerspiegeifläche 5 im Gehäuse abgestützt ist Die Zylindertrommel enthält fünf Zylinder 6, die parallel zur Drehachse der Trommel angeordnet und in Umfangsrichtung gleichförmig auf Abstand gehalten sind. In jedem Zylinder 6 sitzt ein Kolben 7 ein, der mittels einer Feder 8 aus seinem Zylinder herausgedrückt wird. Jeder Zylinder 6 ist mit einer Zylinderöffnung 9 verbunden, die in die Stirnfläche 4 mündet.

Im Gehäuse ist mit Abstand von der Steuerspiegelfläche 5 eine Schrägscheibe U mittels einer Durchgangswelle 12 abgestützt die in Bohrungen gelagert ist, welche in im Gehäuse angeordneten Augen 13 ausgebildet sind. Die Schrägscheibe 11 enthält eine ebene, der Zylindertrommel zugekehrte Schrägfläche 14. An der Schrägfläche 14 liegen fünf Gleitschuhe 15 an, die jeweils über Kugelgelenke 16 an einem Kolben befestigt sind. Die Gleitschuhe werden durch eine Druckplatte 17 in Anlage an der Schrägfläche 14 gehalten, wobei die Druckplatte 17 sämtliche Gleitschuhe 15* erfaßt und mittels einer Druckfeder 18, die mittig in der Trommel angeordnet ist, und eines Kugelgelenks 19 gegen die Schrägscheibe gedrückt wird.

Die Neigung der Schrägscheibe 11 wird durch einen .Stellkolben 21 gesteuert der in einem im Gehäuse 1 ausgebildeten Zylinder 22 sitzt Über den Hydraulik-•nschluß 23 wird der Hydraulikdruck im Zylinder 22

durch eine geeignete Einrichtung eingeregelt

Die Durchgangsöffnung 24 im Gehäuse mündet mittig in die Steuerspiegelfläche 5 und dient zur Aufnahme einer Antriebswelle, beispielsweise einer Hohlwelle, die in eine Keilnutenausnehmungen 25 der Zylindertrommel eingreift

Die Flüssigkeit kann über einen Schraubanschluß 26 in das Pumpengehäuse eintreten und wird über die als Zentrifugalpumpe wirkenden Kanäle 27 in der Zylindertrommel auf die in der deutschen Patentanmeldung P 16 53 417.1 beschriebene Weise unter Druck gesetzt Nach dem Verlassen der Kanäle 27 strömt die Flüssigkeit in eine Ausnehmung 28, die im Gehäuse ausgebildet ist und zu der in der Steuerspiegelfläche 5 ausgebildeten Niederdruck-Einlaßöffnung 32 führt. Die Steuerspiegelfläche 5 enthält ferner eine Hochdruck-Ausgangsöffnung 33, die zu einer nicht gezeigten, außen am Gehäuse angeordneten Schraubverbindung führt, über die die unter Druck gesetzte Flüssigkeit ausgestoßen wird.

Fig.2 zeigt die ebene Stirnfläche 4 der Zylindertrommel im vergrößertem Maßstab, wobei die keilnutenförmig ausgebildete Mittelbohrung 25 von der Stirnfläche 4 umschlossen wird, die die Zylinderöffnungen 9 enthält

Die im Gehäuse ausgebildete Durchgangsöffnung 24 ist bei 34 an einer Stelle, in der die Durchgangsöffnung in die Steuerspiegelfläche 5 mündet, erweitert ausgebildet. Der erweiterte Abschnitt 34 enthält eine ringförmige Kohledichtung 35, die durch eine Feder 36 gegen die Stirnfläche 4 gedrückt wird. Die Kohledichtung 35 ist auf einem flexiblen Träger 37 befestigt, der aus Gummi oder einem ähnlichen Material besteht, das die Ausnehmung 34 flüssigkeitsdicht absichert

In der Stirnfläche 4 ist eine Ringnut 38 radial zwischen der Kohledichtung 35 und den Zylinderöffnungen 9 ausgebildet, die derart gelegen ist, daß sie in den radial außerhalb der Dichtung 35 liegenden Abschnitt der Ausnehmung 34 mündet Eine Nut 39 in der Steuerspiegelfläche 5 (s. F i g. 3) verbindet die erweiterte Ausnehmung 34 mit der Niederdruck-Einlaßöffnung 32.

ίο Während des Betriebs der gezeigten Pumpe strömt die Flüssigkeit über den Anschluß 26 ins Gehäuse und wird über die Kanäle 27 zentrifugal weiter befördert und gelangt über die Ausnehmung 28 zur Einlaßöffnung 32, wobei der Flüssigkeitsdruck an der Einlaßöff-

15, nung 32 infolge der Zentrifugalwirkung geringfügig angehoben ist. Die zur Einlaßöffnung 32 gelangende Flüssigkeit wird durch die Hubbewegung der Kolben 7 in den Zylindern 6 auf herkömmliche Weise unter Druck gesetzt und über die Hochdruck-Auslaßöffnung 33 aus-

ao gestoßen. Während des Umlaufs der Zylindertrommel sucht sich infolge der von der Zylindertrommel auf die Flüssigkeit ausgeübten Zentrifugalwirkung ein verringerter Druck in der Ausnehmung 34 im Bereich außerhalb der Dichtung 35 aufzubauen. Über den Kanal 39,

as der die Einlaßöffnung 32 mit der Ausnehmung 34 verbindet, wird die unter dem Druck an der Einlaßöffnung 32 stehende Flüssigkeit der Ausnehmung 34 zugeführt, so daß der Druck in der Ausnehmung 34 geringfügig angehoben und verhindert wird, daß Luft zwischen der Dichtung 35 und der Trommelstirnfläche 4 in die Pumpe gesaugt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   \ Axialkolbenmaschine mit einer umlaufenden Zy- £%*lindertromraeL die mehrere beim Umlauf der Trommel hin- und hergehende, an einer Schrägscheibe anliegende Kolben enthält, einem Steuerspiegel, der :v eine ebene, mit Hoch- und Niederdrucköffnungen \ versehene Steuerspiegelfläche aufweist die an einer '«benen Steuerfläche an dem der Schrägscheibe gegenüberliegenden Ende der Trommel anliegt einem Niederdruckverstärker zur Druckerhöhung der der Niederdrucköffhung zugeführten Flüssigkeit, einer Durchgangsbohrung im Steuerspiegel zur Aufnahme der mit der Trommel verbundenen Triebwelle, einer die Durchgangsbohrung radial innerhalb der Drucköffnungen umschließenden, zwischen Steuerspiegel und Trommel wirksamen Dichtung und einer in mindestens einer der beiden der Steuerung dienenden Flächen gebildeten Ringnut die zwischen der Dichtung und den Druck- ao Öffnungen angeordnet ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (38) über einen Strömungskanal (39) mit dem in Strömungsrichtung nach dem Niederdruckverstärker (27) liegenden Ansaugraum (Niederdrucköffnung 32) verbunden ist