DE2346646A1

DE2346646A1 - Axialkolbenpumpe

Info

Publication number: DE2346646A1
Application number: DE19732346646
Authority: DE
Inventors: Ludwig Mokesch; Peter Mokesch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-09-17
Filing date: 1973-09-17
Publication date: 1975-04-03
Also published as: BE819440A; ATA714774A; US3954353A; BR7407693D0; ES430133A1; AU7327674A; FR2244084A1; DE2346646C2; IT1020813B; DD115183A5; IL45595A0; ZA745875B; NL7411556A; LU70899A1; FI270174A; NO743318L; JPS5076603A; DK487574A; SE7411629L; GB1449943A

Description

Axialkolbenpumpe.

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenpumpe mit mehreren Kolben-Zylinder-Einheiten, die mittels einer Schiefscheibe betätigt sind.

Bei den bekannten Pumpen dieser Art sind die Steuerflächen druckbeaufschlagt, was frühzeitigen Verschleiß und hohe Leckölverluste bedingt. Auch die Einschaltung einer besonderen Druckplatte in einem bekannten Pail bringt keine merkliche Verbesserung, da ein häufiges Auswechseln der Platte erforderlich wird. Außerdem arbeiten diese Pumpen ziemlich geräuschvoll und sie können weder extrem hohe Drehzahlen erreichen, noch als langsamläufer verwendet werden.

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Die Aufgabe, diese Nachteile zu vermeiden, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine umlaufend angeordnete Schiefscheibe verwendet wird und die Steuerung durch einen ringscheibenförmigen, exentrisch zur Pumpenachse gelagerten Steuerschieber erfolgt, der die Ausbzw. Eintrittöffnungen der in Drehrichtung feststehenden Kolben-Zylinder-Einheiten abwechselnd mit der Druck- und Saugseite der Pumpe in Verbindung bringt.

Die Regelung der bekannten Axialkolbenpumpen wird durchweg durch eine schwenkbare Lagerung der Schiebscheibe erreicht, wodurch eine Hubraumveränderung der Kolben-Zylinder-Einheiten bewirkt wird. Diese Anordnung ist sehr aufwendig, sie ist mit viel Spiel in den Übertragungsgliedern verbunden und in den meisten Fällen ist die Veränderung des Kolbenhubes mit einer mehr oder weniger langwierigen Montagearbeit verbunden.

Zur Vermeidung dieses TJmstandes kann die Erfindung in besonders zweckmäßiger und sehr einfacher Weise dahingehend weiterausgebildet werden, daß ein den Steuerschieber tragender, mit der Schiebscheibe umlaufender Exzenter durch eine Verstelleinrichtung bezüglich seiner Winkelstellung zur Schiebscheibe verdrehbar angeordnet ist. Es ist nun möglich geworden, eine Mengenregelung der Pumpe ohne Hubraumveränderung, also bei starrer Schiebscheibe lediglich durch Verdrehen des Exzenters

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vorzunehmen, was durch einen Handgriff oder einen einfachen, "beliebig angetriebenen Verstellmotor erfolgen kann, dadurch, daß die Verdrehung des Exzenters durch eine von außen einwirkende entsprechende Drehbewegung oder durch eine Axialbewegung, die in eine Drehbewegung umgewandelt wird, erfolgt. Die Regelung wird bei der Erfindung gewissermaßen durch eine Phasenverschiebung der miteinander korrespondierenden, durch den Schieber gesteuerten Durchflußöffnungen bewirkt.

Man erzielt gegenüber den bekannten Pumpen aufgrund der geringen Anzahl von rotierenden Teilen hohe Drehzahlen, eine Geräuschverminderung und einen hohen mechanischen Wirkungsgrad, verbunden mit einem guten volumetrischen Wirkungsgrad. Darüber hinaus kann die neuartige Pumpe auch als langsamlaufende Pumpe verwendet werden.

Zur beliebigen Veränderung der Winkelstellung des Exzenters bezüglich der Schiefscheibe zwecks Mengenregelung wird in besonderer Ausbildung der Erfindung eine geteilte Pumpenwelle verwendet, deren einer mit dem Pumpenantrieb verbundener erster Teil die Schiebscheibe trägt, während der andere, den Exzenter drehfest und axial verschiebbar tragende zweite Teil zu dem ersten Teil relativ verschieb- und verdrehbar angeordnet ist. Hierbei ist der Exzenter auf dem zweiten Wellenteil vermittels einer Längsverzahnung gelagert.

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Da ferner der eine Wellenteil eine schraubenförmig verlaufende Nut großer Steigung aufweist, in die wenigstens ein Teil des anderen Wellenteiles eingreift, "braucht der entsprechende Teil de Pumpenwelle nur mit geringen Kräften entweder manuell oder motorisch axial verschoben zu werden, um die gewünschte Winkelstellung zwischen Schiefscheibe und Exzenter einzustellen.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und zwar zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine neuartige Axialkolbenpumpe, die mit dem antreibenden Elektromotor kombiniert ist;

Fig. 2 bis 4 perspektivische Darstellungen der Verstellung des den Steuerschieber tragenden Exzenters in verschiedenen Regelstellungen;

Fig. 5 eine Ansicht des Steuerschiebers, wobei die verschiedenen Stellungen angedeutet sind.

Das Motorgehäuse 1 der mit einem Elektromotor vereinigten Pumpe enthält den Stator 2, in welchem der Rotor 3 umläuft und dessen Rotorwelle 4 in dem Gehäusedeekel 5 gelagert ist, außerhalb dessen auf der genannten Welle der Lüfter 6 sitzt. Die Rotorwelle 4 bildet außerdem den ersten Teil 7 der geteilt ausgebildeten Pumpenwelle

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auf dem die Schiefscheibe 8 fest aufgekeilt ist. Die Schiefscheibe 8 wirktnit dem federbelasteten Kolben 9 der Kolben-Zylinder-Einheiten 10 zusammen, die in dem drehfest angeordneten Pumpengehäuse 11 angeordnet sind. Die Zylinder 12 sind durch Kanäle 13 mit dem Raum 14 verbunden, in welchem dier Steuerschieber 15 gelagert ist. Der Raum H wird einerseits durch die Außenflache des die Kolben-Zylinder-Einheiten 10 enthaltenden Gehäuse 11 und die andere durch die Innenfläche der Deckelscheibe 16 des Pumpengehäuses gebildet. In den Flächen befinden sich die Öffnungen der Kanäle 13, die mit den Zylindern 12 verbunden sind sowie die Öffnungen, die mit der Druck-und Saugseite der Pumpe in Verbindung stehen. Die genannten Flächen bilden die Lagerflächen für den Steuerschieber 15. Der Steuerschieber ist auf einem Exzenter 17 gelagert, der seinerseits auf einer Längsverzahnung 18 des zweiten Teiles 19 der Pumpenwelle axialverschiebbar sitzt. Die genannten Öffnungen in den Lagerflächen des Steuerschiebers 15 korrespondieren miteinander je nach Stellung des Steuerschiebers bzw. des Exzenters außerhalb des Schiebers 15 oder über Durchbrechungen innerhalb des Schiebers.

Auf dem zweiten Wellenteil 19 ist eine schraubenförmig verlaufende Nut 20 angeordnet, mit welcher ein Teil z.B. ein Stift 21 des ersten Wellenteiles 7 zusammenwirkt derart, daß bei einer Längsverschiebung des Teiles 19

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dieser eine Relativbewegung in Drehrichtung zu dem ersten Wellenteil 7 ausführt. Durch diese Relativbewegung wird die Winketetellung des Exzenters 17 zu der Schiefscheibe verändert und damit die Durchflußmenge zwischen den Zylindern 13 und der Saug- und Druckseite der Pumpe über den Raum H mit Hilfe des Steuerschiebers 15 gesteuert. Zur Längsverschiebung des Wellenteiles 19 ist dieser am freien Ende in einem Kolben 22 gelagert, der durch einen Stift 23 drehfest in der Deckelscheibe 16 geführt wird. Auf dem Kolben 2%. sitzt eine Gewindehülse 24, die ein Verstellrad 25 trägt. Bei Verdrehen der Hü^-se 24 wird der Kolben 2s- und damit der Y/ellenteil 19 verschoben und die erläuterte Regelwirkung erzielt. Andererseits kann die Verschiebung des Wellenteiles 19 auch mit einem beliebigen Verstellmotor, der entweder in Drehrichtung oder in hin- und hergehender Richtung arbeitet, bewirkt werden.

In den Pig. 2 bis 5 sind die einzelnen Stellungen der Regeleinrichtung erkennbar. Die Fig. 2 bis 4 zeigen drei verschiedene Stellungen des axialverschiebbaren zweiten Wellenteiles 19» auf dessen Längsverzahnung 18 der Exzenter 17 sitzt. In der Stellung der Fig. 2 befindet sich der-Exzenter 17 in einer Stellung, die einen Winkel von 90° zur senkrechten bzw. zu einer angenommenen Achse 26 der Schiefscheibe 8 bildet. In dieser Stellung nimmt der auf den Erläuterungszeichnungen nicht dargestellte

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Steuerschieber eine solche Stellung ein, daß die Fördermenge ihr Maximum erreicht. Wird der zweite Wellenteil 19 in die Stellung der Fig. 3 verschoben, so ändert der Exzenter 17 seine Stellung so, daß er zu der angenommenen Achse 26 einen Winkel von 0° bildet, in welcher Stellung die Fördermenge 0 ist, d.h. das Pumpenmedium führt ohne Wirkung nach außen einen Kreislauf aus. Eine weitere Verstellung des Wellenteils 19 in die der Fig. 4 dreht den Exzenter 17 in eine Winkelstellung von 180 , in welcher Stellung die Fördermenge wiederum gleich 0 ist und sie erreicht, erkennbar in Fig. 5, ihres. Maximalstellung, aber im umgekehrten Drehsinn der Pumpe bei 270°.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

ι 1.)Axialkolbenpumpe mit mehreren Kolbeη-Zylinder-Einheiten, die mittels einer Schiefscheibe betätigt sind, gekennzeichne t durch eine umlaufend angeordnete Schiefscheibe (8) und einen ringscheibenförmigen, exzentrisch zur Pumpenachse gelagerten Steuerschieber (15)_} der die Aus- und Eintrittsöffnungen der in Drehrichtung feststehenden Kolben-Zylinder-Einheiten (10) der Pumpe in Verbindung bringt.
2. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein den Steuerschieber (15) tragender, mit der Schiefscheibe (8) umlaufender Exzenter (17) durch eine Verstelleinrichtung bezüglich seiner Winkelstellung zur Schiefscheibe verdrehbar angeordnet ist.
3. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 2, geke η η zeichnet durch eine geteilte Pumpenwelle (7,19), deren einer mit dem Pumpenantrieb (4) verbundener erster Teil (7) die Schiefscheibe (8) trägt, während der andere, den Exzenter (17) drehfest und axial verschiebbar tragende zweite Wellenteil (19) zu dem ersten Teil relativ verschieb- und verdrehbar angeordnet ist.

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4. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (17) auf dem zweiten Wellenteil (19) vermittels einer Längsverzahnung (18) gelagert ist.
5. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Wellenteil (19) eine schraubenförmig verlaufende Nut (20) großer Steigung aufweist, in die wenigstens ein Teil (21) des ersten Wellenteiles (7) eingreift.
6. Axialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite verschiebbar gelagerte Wellenteil (19) mit einer hin- und hergehend ausgebildeten Verstelleinrichtung (22,24) verbunden ist.
7. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Verstelleinrichtung mit einer drehbaren Betätigungseinrichtung (25) gekuppelt ist.
8. Axialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (15) in einem Raum (14) gelagert ist", dessen eine Seite durch die

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Außenfläche des die Kolben-Zylinder-Einheiten (10) enthaltenden Gehäuse (11) und dessen anderer durch die Innenfläche der Deckelscheibe (16) für dieses Gehäuse gebildet ist und beide Flächen die Lagerflächen für den Steuerschieber (15) sind.
9. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenfläche des Gehäuses (11) die Aus-bzw. Eintrittsöffnungen der Zylinder (12) und die Innenfläche der Deckelscheibe (16) Verbindungsöffnungen mit der Druck- und Saugseite aufweisen und die Öffnungen beider Flächen, je nach Stellung des Steuerschiebers (15) bzw. des Exzenters (17) außerhalb des Schiebers (15) oder über Durchbrechungen in dem Schieber mitein- * ander korrespondieren.

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