DE2355648C3

DE2355648C3 - Axialkolbenpumpe mit feststehendem Zylinderblock

Info

Publication number: DE2355648C3
Application number: DE2355648A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Creusot-Loire Sa Paris
Current assignee: Creusot-Loire Sa Paris
Priority date: 1972-12-14
Filing date: 1973-11-07
Publication date: 1979-01-11
Also published as: SU470124A3; NO140355B; JPS5743743B2; SE392952B; CA987171A; DE2355648B2; DE2355648A1; NL174754C; BE808576A; FR2211090A5; NL174754B; NO140355C; LU68984A1; DK137396B; JPS505902A; US3885444A; CH572158A5; AT331640B; NL7315923A; DK137396C

Description

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenpumpe nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs.

Bei einer bekannten Pumpe dieser Gattung (US-PS 3b b3 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 c'er Axialschub ist. Daher muß bei einer Pumpe von so großer Leistung die den Schub des Schrägscheibenkörpers aufnehmende Gehäusestirnwand, um genügend biegestJf zu sein, sehr dick oder sehr verrippt ausgeführt werden. C eiches 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 (DEAS 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 besorg! 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 20 95 316) mit zentral angetriebenem Schrägsdicibenkörper sind /ur 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 biegesleife 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 (DE-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 verhältruimäßig lu kurzer Betriebsdauer Verschleißerscheinungen auftreten. Außerdem ergibt sich ein verhältnismäßig großer Wellendurchmesser.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Axialkolbenpumpe nach dem Gattungsbegriff des 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 2D 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 Gehäuseslirnwänden eingespannt ist, eine Verkürzung der Welle und damit des gesamten Gehäuses. Da die Ankerschraube diesen Lagerzapfen durchsetzt und damit die beiden Gc-Mäusestirnwände in ihren Zentren direkt gegeneinander verspannt, wird durch eine entsprechende Vorspannung der Ankerschraube jede ω 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, J¹· 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 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-

■55 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

6» 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 ""> parallel zur Achse in einem mit der Gehäuseslirnwand 12 fest verbundenen Zylinder51 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 neben der Gehäusestirnwand 11 angeordneten, nicht 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 an der Gehäusestirnwand 11 festen zylindrischen Lagerzapfen 110 abgestützt und bildet in vorteilhafter Weise das zweite Lager der ί lohlwelle 2

Der Führungsring 7 ist mittels einer Gleillagerbuchse 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 venutzt 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

lu aufgenommen und durch die Rippen 28 direkt auf die Druckscheibe 22 übertragen, die sich an der Gehäusestirnwand 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 wird 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

in das Gehäuse verformt wird. Das G'häuse kann daher beträchtlich leichter sein, und zvvnr besonders die zylindrische Wand 10, die keinerlei Kralt aufzunehmen braucht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch;

Axialkolbenpumpe mit feststehendem Zylinderblack und einem an seinem Außenumfang angetriebenen Schrägscheibenkörper, welcher die Axialschubkräfte mittels eines Axiallagers auf eine Gehäuseslirnwand 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.