DE2355648B2 - Axialkolbenpumpe mit feststehendem Zylinderblock - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenpumpe nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs.

Bei einer bekannten Pumpe dieser Gattung (US-PS 36 63 122) wird der Axialschub aus der dem Zylinderblock abgewandten Gehäusestirnwand zum Zylinderblock nur am Umfang dieser Stirnwand fortgeleitet Diese Gehäusestirnwand ist also wie eine kreisförmige, nahe ihrer Mitte belastete und nur an ihrem Umfang abgestützte Platte auf Biegung beansprucht Daher ist die Biegebeanspruchung durch den Axialschub verhältnismäßig hoch, und zwar um so höher, je höher die Förderleistung der Pumpe, also je größer der Gehäusedurchmesser und der Axialschub ist Daher muß bei einer Pumpe von so großer Leistung die den Schub des Schrägscheibenkörpers aufnehmende Gehäusestirnwand, um genügend biegesteif zu sein, sehr dick oder sehr verrippt ausgeführt werden. Gleiches gilt für die zylindrische Gehäusewand. Beides ist sowohl für die Herstellungskosten als auch für den Zusammenbau und den Raumbedarf ungünstig.

Bei einer anderen bekannten Axialkolbenpumpe (DE-AS 12 53 052) mit ruhender Schrägscheibe und umlaufendem Zylinderblock sind beide Gehäusestirnwände miteinander durch eine in der Drehachse angeordnete Ankerschraube verbunden, welche einen Teil des Axialschubes aufnimmt und die Durchbiegung der Gehäusestirnwände mindert Diese Ankerschraube soll den Steuerspiegel eben halten, der bei umlaufendem Zylinderblock die Steuerung der Pumpeneintritte und -austritte besorgt und von der dem Zylinderblock anliegenden Gehäusestirnwand gebildet wird, damit Leckagen an den Steueröffnungen vermieden werden. Diese Ankerschraube dient zugleich als Lagerzapfen für den umlaufenden Zylinderblock.

Bei einer anderen bekannten Axialkolbenpumpe (US-PS 2095 316) mit zentral angetriebenem Schrägscheibenkörper sind zur Aufnahme des Axialschubes mehrere Ankerschrauben vorgesehen, die in dem fast quadratisch ausgebildeten Gehäuse rechteckförmig zueinander eingesetzt sind. Da sie dabei außerhalb des Bereiches aller drehenden Teile liegen müssen, ergibt sich eine aufwendige Gehäuseform, die eine besonders biegesiteife Ausbildung der Gehäusestirnwände bedingt sobald höhere Leistungen übertragen werden sollen. Außerdem können in den Gehäusestirnwänden noch Spannungen durch unterschiedliches Anziehen der einzelnen Ankerschrauben entstehen.

Bei einer weiteren bekannten Axialkolbenpumpe (DT-OS 17 03 594) mit einer zentralen Antriebswelle sind auf dieser Welle zwei Scheiben festgelegt, die zwischen sich die Zylindereinheiten aufnehmen und von denen eine als Schrägscheibenkörper dient Die Zylindereinheiten weisen je zwei Kolben auf, deren freie Enden sich jeweils an die beiden Scheiben anlegen. Die Axialschubkräfte werden von den beiden Scheiben aufgenommen und direkt auf die Antriebswelle übertragen. Wenn größere Kräfte und hohe Leistungen übertragen werden, können an der Befestigung der schrägen Scheibe an der Welle nach verhältnismäßig

ίο kurzer Betriebsdauer Verschleißerscheinungen auftreten. Außerdem ergibt sich ein verhältnismäßig großer Wellendurchmesser.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Axialkolbenpumpe nach dem Gattungsbegriff des

is Anspruchs das bei Axialkolbenpumpen an sich bekannte

Prinzip der Axialschubaufnahme durch Ankerschrauben

zum Zwecke der leichteren Bauart des Gehäuses einzusetzen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die

kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst

Zunächst ermöglicht die Anordnung des Schrägscheibenkörpers auf der hohlen Welle und dieser wieder auf dem hohlen Lagerzapfen, der zwischen den beiden Gehäusestirnwänden eingespannt ist, eine Verkürzung der Welle und damit des gesamten Gehäuses. Da die Ankerschraube diesen Lagerzapfen durchsetzt und damit die beiden Gehäusestirnwände in ihren Zentren direkt gegeneinander verspannt, wird durch eine entsprechende Vorspannung der Ankerschraube jede Durchbiegung der Gehäusestirnwände, der Druckscheibe und des Schrägscheibenkörpers praktisch aufgehoben. Es ist damit möglich, das Gehäuse und insbesondere dessen zylindrische Wand sehr leicht aufzubilden. Auch die einzelnen Lager können einfach ausgebildet werden, da ungleichmäßige Lagerpressungen und irgendwelche

Lagerschäden weitgehend ausgeschlossen sind. Damit

entfallen auch besondere Anforderungen an die Lager auch bei hoher Pumpenleistung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand

der Zeichnung beschrieben, die einen zentralen Längsschnitt darstellt

Die dargestellte Axialkolbenpumpe weist ein Gehäuse 1 auf, das im wesentlichen aus einer zylindrischen Wand 10 aus verhältnismäßig dünnem Blech 13 mit Längsrippen 14 und zwei damit verbundenen, einander parallelen Gehäusestirnwänden 11 und 12 besteht Im Inneren des Gehäuses 1 ist eine hohle Welle 2 angeordnet die an ihrem einen Ende mittels einer Gleitlagerbuchse 21 auf einem in der Gehäuseachse

so angeordneten hohlen, rohrförmigen Lagerzapfen 3 gelagert ist der zwischen den beiden Gehäusestirnwänden 11 und 12 des Gehäuses 1 eingespannt ist

Eine Ankerschraube 4 durchsetzt den hohlen Lagerzapfen 3 und hintergreift die beiden Gehäusestirn wände 11 und 12 mit einem Kopf 42 und einer Mutter 41, mit der die Ankerschraube 4 unter eine Vorspannung gesetzt werden kann, die vom hohlen Lagerzapfen 3 aufgenommen und so gewählt wird, daß sie der größten zu erwartenden Axialschubkraft zwischen den beiden

Gehäusestirnwänden entspricht.

Die Gehäusestirnwand 12 ist an einem nicht dargestellten Pumpengehäuse befestigt, das mehrere um die Drehachse verteilte Axialkolben enthält Jeder Kolben ist mit einem Führungsschuh 5 verbunden, der

^h5 parallel zur Achse in einem mit der Gehäusestirnwand 12 fest verbundenen Zylinder 51 hin- und hergeht

Die hohle Welle 2 ist mit einem Schrägscheibenkörper 26 verbunden, der eine zylindrische Lagerfläche 27

für einen Führungsring 7 aufweist Rippen 28 verbinden den Schrägscheibenkörper 26 mit einer Druckscheibe 22, die die Hohlwelle 2 an der Gehäusestirnwand 11 über eine Gleitlagerscheibe 23 abstützt

Die Hohlwelle 2 wird von einem rieben der Gehäusestirnwand U angeordneten, niciic dargestellten Motor über ein Untersetzungsgetriebe angetrieben, dessen Ritzel 6 mit einem an der Druckscheibe 22 befestigten Zahnrad 24 kämmt Die Innenfläche des Zahnrades 24 ist über einen Gleitlagerring 25 auf einem ι ο an der Gehäusestirnwand 11 festen zylindrischen Lagerzapfen 110 abgestützt und bildet in vorteilhafter Weise das zweite Lager der Hohlwelle 2.

Der Führungsring 7 ist mittels einer Gleitlagerbuchse zentriert und liegt am Schrägscheibenkörper 26 über eine Gleitlagerscheibe an. Der Führungsring 7 ist am Mitdrehen gehindert, z. B. durch eine nicht gezeichnete Pleuelstange, die am Gehäuse und am unteren Teil des Führungsringes 7 abgelenkt ist. Der Führungsring ist über Pleuelstangen 8 und Kugelgelenke mit den Führungsschuhen 5 verbunden.

Wenn die hohle Welle 2 in Drehung versetzt wird, dann beschreibt die Achse 270 der zylindrischen Lagerfläche 27 einen Kegel um die Drehachse 20. Dies bewirkt, daß der Führungsring 7 um den Schnittpunkt der Achsen 20 und 270 taumelt und die Führungsschuhe 5 sowie die Kolben der Pumpe hin- und herbewegt werden. Bei einer Pumpe großer Leistung sind die vom Führungsring aufgenommenen Kräfte sehr groß. So muß man z. B. für eine Pumpe von 735 kW mit einer Schubkraft auf den Führungsring von 1275 kN rechnen. Dieser Schub wird vom Schrägscheibenkörper 26 aufgenommen und durch die Rippen 28 direkt auf die Druckscheibe 22 übertragen, die sich an der Gehäuse-Stirnwand 11 abstützt

Da die Ankerschraube 4 unter Zugvorspannung steht, die größer als die Schubkraft von 1275 kN ist und die im Leerlauf vom hohlen Lagerzapfen 3 aufgenommen wird, so wild die vom Führungsschuh auf den Führungsring ausgeübte Schubkraft auf die beiden Stirnwände des Gehäuses übertragen und zusätzlich von der Ankerschraube 4 aufgenommen, ohne daß diese gedehnt und das Gehäuse verformt wird. Das Gehäuse kann daher beträchtlich leichter sein, und zwar besonders die zylindrische Wand 10, die keinerlei Kraft aufzunehmen braucht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Axialkolbenpumpe mit feststehendem Zylinderblock und einem an seinem Außenumfang angetriebenen Schrägscheibenkörper, welcher die Axialschubkräfte mittels eines Axiallagers auf eine Gehäusestirnwand überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrägscheibenkörper (26) radial auf einem hohlen Lagerzapfen (3) gelagert ist, der von einer ihn durchsetzenden und entsprechend der größten zu erwartenden Axialschubkräfte vorgespannten Ankerschraube (4) zwischen die beiden Gehäusestirnwände (11, 12) gespannt ist