DE2353706A1 - Hydraulische drehkolbenpumpe - Google Patents

Description

Patentanmeldung

Gegenstand: Hydraulische Drehkolbenpumpe

Anmelder: Langen & Co, 4000 Düsseldorf, Klosterstr. 49

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Drehkolbenpumpe mit einem innerhalb eines Gehäuses angeordneten im wesentlichen zylindrischen, mindestens teilweise axial von parallelen Stirnflächen begrenzten Hohlraum und einem in diesem Hohlraum vorzugsweise exzentrisch umlaufenden Drehkolben von nahezu der gleichen axialen Ausdehnung wie der Hohlraum, sowie mindestens einem den Hohlraum radial anschneidenden Schlitz und einer in diesem Schlitz geführten Sperrwalze von ebenfalls nahezu der gleichen axialen Ausdehnung wie der Hohlraum, wobei die Sperrwalze mit dem Drehkolben zwecks dichter Unterteilung des durch den Drehkolben innerhalb des Hohlraumes gebildeten, seine Lage verändernden Raumes in einen Saugraum und einen Druckraum zusammenwirkt, wobei beidseitig der Sperrwalze ein Saugkanal in den Saugraum bzw. ein Druckkanal in den Druckraum münden und die Sperrwalze auf einem solchen Teil ihres Umfanges vom Druck im Druckraum beaufschlagt ist, daß sie gegen den Drehkolben und gleichermaßen gegen ein zweites Auflager gepresst wird.

Eine derartige Drehkolbenpumpe ist bereits durch die deutsche Offenlegungsschrift 2 225 617 bekannt geworden. Die dort ge-' zeigte Ausführung besitzt einen Drehkolben in Form eines'auf. einem Kreisexzenter durch Lager reibungsarm gelagerten Ringes, welcher gegenüber dem Mantel, des Hohlraumes unter Vorspannung

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ORIGINAL INSPECTED

anliegt und relativ zu dem Mantel eine Abwälzbewegung ausführen soll. Nachteilig bei dieser Anordnung ist die Notwendigkeit eines speziellen Lagers sowie eines Ringes. Dadurch ergibt sich neben erhöhten Kosten auch ein vergrößerter Durchmesser. Der erhöhte Durchmesser bedinat wieder eine höhere Lagerbelastung an der VJeHe sowie erhöhte Leckverluste. Wenn man hingeaen einen einteiligen Drehkolben", wie bereits praktisch ausgeführt, mit einem kleinen Dichtspalt gegenüber dem Mantel des Hohlraumes umlaufen läßt, ergeben sich qroße Relativbewegungen zwischen Sperrwalze und Drehkolben und/oder zwischen Sperrwalze und Wand des Schlitzes. Die hierbei auftretenden Gleitreibungen können insbesondere bei hohen Drücken zu einer baldigen Zerstörung der Drehkolbenpumpe führen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, mit Hilfe einfacher, billiger Mittel die an der Sperrwalze auftretenden Reibungen zu vermindern, wobei auf den Einbau spezieller Lager für den Drehkolben verzichtet werden soll, d. h. Drehkolbenpumpen der eingangs erwähnten Art sollen für hohe Drücke und/oder für nicht zylindrische Drehkolben verwendbar gemacht werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Sperrwalze sich auf dem Drehkolben und einer zweiten, im Gehäuse dicht und reibungsarm gelagerten Walze gleicher Breite mit Linienberührung abstützt.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß selbst bei einem gewissen Schlupf zwischen Sperrwalze und Drehkolben bzw. der zweiten Walze die Gleitreibung geringer ist, als wenn sich die Sperrwalze an einer starren Wand des Schlitzes abstützen müßte.

— "3 mm.

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Die Erfindung wird anhand von in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Drehkolbenpumpe längs ihrer Achse gemäß der Schnittlinie C-D von Figur 2.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt- senkrecht zur Achse gemäß der Schnittlinie A-B von Figur 1.

Figur 3 zeigt einen Querschnitt senkrecht zur Achse einer doppelt wirkenden Drehkolbenpumpe»

Das Gehäuse einer Drehkolbenpumpe besteht aus zwei Teilen 1 und 2, zwischen denen sich eine Scheibe 3 befindet, welche einen inneren Hohlraum 4 aufweist. Die Teile 1 und 2 sowie die Scheibe 3 werden von Schrauben 5 dicht zusammengepreßt. Senkrecht zur Scheibe 3 verläuft in den Teilen 1 und 2 eine Bohrung 6, in welcher eine Welle 7 gelagert ist. Im Bereich des Hohlraumes 4 besitzt die Welle 7 einen Exzenter 8, welcher nahezu die gleiche axiale Ausdehnung wie die Scheibe 3 hat. Der Exzenter 8 ist so ausgebildet, daß er an einer Stelle den äußeren Mantel 9 des Hohlraumes 4 nahezu berührt", d. h. ein fertigungsbedingter, enger Dichtspalt besteht. Der Hohlraum 4 wird von einem senkrecht zu ihm verlaufenden Schlitz 10 angeschnitten, welcher ebenfalls die gleiche axiale Ausdehnung wie der Hohlraum 4 hat. In dem Schlitz 10 ist eine Sperrwalze 11 geführt. Die Sperrwalze 11 hat axial gesehen fast die gleiche Ausdehnung wie der Schlitz 10, ist jedoch in Umfangsrichtung gesehen etwas kleiner als der Schlitz 10. Eine zweite Walze 12 ist in einer Bohrung 13 der Scheibe 3 geführt, wobei die Bohrung 13 den Schlitz 10 derart anschneidet, daß ein Kontakt zwischen der Sperrwalze 11 und der Walze 12 in Form einer Linienberührung entsteht. Eine Feder 14 wirkt auf die Sperrwalze 11 und hält diese in dauerndem Kontakt mit dem Exzenter bzw. der Walze 12.

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Beidseitig der Sperrwalze 11 münden Kanäle, welche sich in den Teilen 1 und 2 befinden,in den Hohlraum 4. Der auf der Seite der Walze 12 liegende Kanal ist als Saugkanal 15 ausgebildet, während der andere Kanal als bruckkanal 16 dient, welcher evtl.über ein nicht näher dargestelltes Rückschlagventil und einen nicht näher dargestellten Druckanschluß mit einem Hydraulikkreis verbunden ist. Der Saugkanal 15 steht mit einem Sauganschluß 17 in Verbindung. Die Walze 12 besitzt eine zentrale Bohrung 18, welche zur Verbindung der in den Teilen 1 und 2 sich gegenüberliegenden Saugkanäle 15 dient. Die Kanäle 19 und 20 in den Teilen 1 und 2 dienen zum Auffangen von Lecköl vor einer Wellendichtung 21 bzw. am Ende 22 der Welle 7 und gleichzeitig zur Versorgung von Schmiernuten 23 und 24 in der Welle 7.

Unter der Voraussetzung, daß sich Welle 7 und Exzenter "8 im Uhrzeigersinn drehen, bewegt sich die Berührungslinie zwischen Exzenter 8 und Mantel 9, welche in Figur 2 als Punkt P dargestellt ist, ebenfalls im Uhrzeigersinn. Dabei vergrößert sich der von der Sperrwalze 11, der Walze 12, dem Exzenter 8 und dem Mantel 9 begrenzte Raum, so daß Druckmittel über den Sauganschluß 17 und die Saugkanäle 15 angesaugt wird. Gleichzeitig verkleinert sich der im Uhrzeigersinn vor dem Punkt P liegende Raum, welcher vom Exzenter 8, dem Mantel 9, der Sperrwalze 11, dem Schlitz 10 und der Walze 12 begrenzt wird. Durch die Verkleinerung dieses Raumes wird Druckmittel in den Druckkanal 16 und von da in den Hydraulikkreis gefördert. Die Sperrwalze 11 führt bei diesem Vorgang eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn aus, welche sich auf die Walze 12 überträgt, welch« ■loh dadurch ebenfalle im Uhrzeigersinn dreht. Die auf tretende Reibung zwischen der Sperrwalze 11 und der Feder 14 oder einem gegebenenfalls vorhandenen Federschuh ist

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vergleichsweise gering, da die Feder nur eine sehr geringe Kraft auswirkt. Die eigentliche Anpressung der Sperrwalze 11 erfolgt durch das Druckmittel selbst.

An Figur 3 ist eine doppelt wirkende Drehkolbenpumpe dargestellt. Funktionell gleiche Teile haben die gleichen, aber mit einem bzw. zwei Strichen versehenen Bezugszahlen. Danach ist leicht zu ersehen, daß sich bei dieser Ausführung zwei Sperrwalzen 11' und II¹¹, ebenso wie zwei Walzen 18' und 18'' sowie Saugkanäle 15' und 15", Druckkanäle 16' und 16" und Federn 14' und 14'· um 180° versetzt gegenüberliegen. Als Drehkolben 25 dient ein ovaler symmetrischer Nocken. Durch diese Ausbildung ist die hydraulische Belastung des Drehkolbens 25 ausgeglichen, so daß keine nennenswerten Kräfte auf die Lager der Welle wirken. Weiterhin läßt sich bei einer solchen Ausführung die doppelte Förderung gegenüber jener bei einem: Drehkolben nach Figur 2 erzielen. Dabei sind natürlich die Druckkanäle 16' und 16*' auf nicht näher dargestellte Weise vorzugsweise innerhalb des Pumpengehäuses miteinander verbunden. Ebenfalls können die Saugkanäle 15' und 15" miteinander verbunden ' sein.. Es ist aber auch möglich, zwei getrennte Sauganschlüsse zu verwenden.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere kann die Form des Drehkolbens noch weiter variiert werden. Weitere Variationsmöglichkeiten ergeben sich in Bezug auf die Lagerung der Welle bzw. der zweiten Walze. Auch die Führung der Kanäle innerhalb der Drehkolbenpumpe kann selbstverständlich anders gestaltet werden.

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Claims (3)

1. P atentansprüche:

   - Hydraulische DrehkolbenpuiriOe mit einem innerhalb eines Gehäuses angeordneten im wesentlichen zylindrischen, mindestens teilweise axial von parallelen Stirnflächen begrenzten Hohlraum und einem in diesen Hohlraum vorzugsweise exzentrisch umlaufenden Drehkolben von nahezu der gleichen axialen Ausdehnung wie der Hohlraum, sowie mindestens einem den Hohlraum radial anschneidenden Schlitz und einer in diesem Schlitz geführten Sperrwalze von ebenfalls nahezu der gleichen axialen Ausdehnung wie der Hohlraum, wobei die Eperrwalze nit dem Drehkolben zwecks dichter Unterteilung des durch den Drehkolben innerhalb des Hohlraumes gebildeten, seine Lage verändernden Raumes in einen Saugraum und einen Druckraum zusammenwirkt, wobei beidseitig.der Sperrwalze ein Saugkanal in den Saugraum bzw. ein Druckkanal in den Druckraum nünden und die Sperrwalze auf einem solchen Teil ihres Umfanges vom Druck in Druckraum beaufschlagt ist, daß sie gegen den Drehkolben und gleichermaßen gegen ein zweites Auflager gepreßt wurd, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrwalze (11, 11', 1Γ ') sich auf dem Drehkolben (Exzenter 8, 25) und einer zweiten im Gehäuse (Scheibe 3, 3") dicht und reibungsarm gelagerten Walze (12, 12', 12") gleicher Breite mit Linienberührung abstatzt.
2. 2. - Hydraulische Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (Teile 1 und 2) im Bereich e'er Walze" (12, 12', 12'') axial gesehen zu beiden Seiten der Walze (12, 12', 12") den Hohlraum (4) anschneidende Saugkanäle (15, 15', 15'') angeordnet sind, welche durch eine zentrale Bohrung (18, 18¹, 18") innerhalb der Walze (12, 12', 12") miteinander verbunden sind.

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3. 3. - Hydraulische Drehkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkolben (25) eine symmetrische vorzugsweise ovale Form hat und gegenüber dem Gehäuse (Scheibe 3¹) mit mindestens zwei sich gegenüberliegenden engen Dichtspalten umläuft, wobei mindestens
   zwei Sperrwalzen (II¹ und II¹') mit den zugehörigen Walzen (12' und 12' ') , Ansaugkanälen (15 ' und 15"), Druckkanälen (16 ' und 16"), Schlitzen (10* und 10") und Federn (14' und 14") sich um 130 versetzt gegenüberliegen.

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