DE2401331C2 - Axialkolbenpumpe mit schwenkbarer Zylindertrommel - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Axialkolbenpumpe mit einer schwenkbaren Zylindertrommel und einer in einem Gehäuse ortsfest gelagerten, antriebsverbundenen Triebscheibe, an welcher die in Zylinderbohrungen der Trommel beweglichen Kolben über Kugelgelenke angelenkt sind, und einem Steuerspiegelkörper mit Steuernieren, die Ausmündungen der Zylinderbohrungen zugewandt sind, wobei der Steuerspiegelkörper zwecks Hubverstellung der Pumpe durch eine Stelleinrichtung verschwenkbar ist und dessen dem Steuerspiegel abgekehrte zylinderflächentörmige Rückseite sich an einer entsprechend geformten Führungsfläche des Gehäuses abstützt, die mit Ansaug- bzw. Druckkanälen für das Druckmedium verbundene öffnungen aufweist, welche in allen Schwenkstellungen des Steuerspiegelkörpers mit den Steuernieren in Verbindung stehen.

Bei bekannten derartigen Maschinen (DT-AS 1 017 468) sind die Steuernieren und die Kanäle für die Zu- und Ableitung des Druckmediums gleich ausgebildet. Dies erfolgt nicht nur aus fertigungstechnischen Gründen, sondern auch, um derartige Maschinen in beiden Drehrichtungen als Pumpe oder Motor verwenden zu können. Dabei sind die mit dem Ansaug- bzw. Druckkanal für die Zu- bzw. Ableitung des Druckmediums verbundenen öffnungen in der Führungsfläche des Gehäuses so ausgebildet, daß innerhalb des gesamten Schwenkbereiches diese Öffnungen vom Steuerspiegelkörper gegen den Innenraum des Maschinengehäuses abgedichtet werden.

Der Nachteil einer solchen Ausbildung besteht darin, daß die Durchtrittsöffnungen zwischen Steuerspiegelkörper und Führungsfläche zu klein sind, um das Druckmedium unter Atmosphärendruck ohne zu große Drehzahlverluste aus einem Tank anzusaugen, wenn die Maschine als selbstansaugende Pumpe im offenen Kreislauf verwendet werden soll. Die Durchtrittsöffnungen dürfen nicht beliebig symmetrisch vergrößert werden da die Druckkräfte auf der der Gleitfläche zugewandten Rückseite des Steuerspiegelkörpers nicht größer werden dürfen als die Kräfte, die von den Kolben über die Zylindertrommel auf den Steuerspiegel, d.h. auf die Vorderseite des Steuerspiegelkörpers ausgeübt werden. Dies hätte ein Abheben des Steuerspiegelkörpers von seiner Führungsfläche zur Folge. Ein weiteres Problem sind die hohen Betriebsgeräusche, die durch Drosselwirkung im Ansaugbereich und damit ungenügende volumetrische Füllung der Zylinderbohrungen hervorgerufen werden.

Bei einer ausschließlich als Pumpe verwendbaren Axialkolbenmaschine anderer Gattung ist es bekannt (DT-AS 1 291 632), die Steuerniere im Steuerspiegel auf der Ansaugseite wesentlich größer auszubilden als auf der Druckseite. Damit können zwar die Druckverluste beim Ansaugen des Druckmediums verringert werden jedoch ist durch die Ausmündung der Zylinderbohrungen zum Steuerspiegel hin entweder weiterhin die unerwünschte Drosselwirkung und damit Geräuschentwicklung gegeben, wenn die Ausmündung in ihrem Querschnitt der Steuerniere auf der Druckseite angepaßt sind, oder andererseits werden, wenn die Ausmündungen in ihrem Querschnitt der Steuerniere auf der Ansaugseite angepaßt sind, auf den Steuerspiegel ausgeübten Druckkräfte so groß, daß zusätzliche Andruckmittel vorhanden sein müssen, um ein Abheben des Steuerspiegels zu vermeiden. In letzterem Fall der Anordnung von zusätzlichen Andruckmitteln ist die Anwendung auf eine Axialkolbenpumpe der eingangs genannten Art, d.h. mit Steuerspiegelkörper, nicht möglich, da sich eine viel zu komplizierte und damit unwirtschaftliche Lösung ergäbe und keine Abdichtung auf der Druckseite zwischen Steuerspiegelkörper und seiner Führungsfläche gewährleistet wäre.

Zur Verbesserung der Ansaugleistung und Minderung der Geräuschentwicklung ist es bei einer Schiefscheibenpumpe bekannt (DT-OS 2 213 400), am Steuerspiegel zwei auf konzentrischen Kreisen liegende, sich über etwa den gleichen Winkel erstreckende Einlaßöffnungen vorzusehen und an den Zylinderbohrungen jeweils zwei auf konzentrischen Teilkreisen liegende Mündungen verschieden großen Querschnitts auszubilden. Dabei wirken die Mündungen mit kleinerem Querschnitt mit der Einlaßöffnung auf dem inneren Kreis zusammen, die durch einen Kanal mit dem Gehäuseinnern verbunden ist, und wirken die Mündungen größeren Querschnitts mit der auf dem äußeren Kreis liegenden Einlaßöffnung zusammen, die mit dem Ansaugkanal verbunden ist.

Nachteilig ist dabei, daß relativ aufwendige zusätzliche Schlitze im Steuerspiegel und Bohrungen in der Zylindertrommel vorgesehen sind. Eine Anwendung auf Pumpen der eingangs genannten Art ist nicht möglich, da der Steuerspiegelkörper durch zusätzliche Bohrungen unzumutbar geschwächt würde und auf der Druckseite durch die zusätzlichen Ausmündungen der Zylinderbohrungen die Abhebekräfte, wie oben bereits erläutert, am Steuerspiegel unerwünscht vergrößert werden.

Schließlich ist eine Schiefscheiben-Axialkolbenpumpe bekannt (DT-AS 1 653 417), bei der der Steuerspiegel auf der Saugseite unterbrochen ist und bei der über die Ausmündungen der Zylinderbohrungen in der Zy-

lindertrommel unmittelbar aus dem Gehäuse-Innenraum angesaugt wird. Dies hat den Nachteil, daß die unterbrochene Steuerspiegelfläche die Laufeigenschafder Pumpe beeinträchtigt und die Steuerplatte ge-Uwächt wird. Auch diese Lösung kommt daher für piimoen der eingangs genannten Art mit einem Steuer-

eine über Kugellager 1 in einem Gehäuse 2 g; g ^

Triebwelle 3 auf, die einstückig eine met» _g

trägt. An der Triebscheibe 4 sind über K.ugeig ^ die Kolbenstangen 6 von Koiben 7 gelagert,

ben 7 bewegen sich in Zylinderbohrungen β e ^ lindertrommel 9. Die Zylindertrommel 9 wiru

oer Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Druckmittelzuführung bei einer ausschließlich als Pumne im selbstansaugenden Betrieb arbeitenden A;.ialkolbenmaschine der eingangs genannten Art so zu verbescern daß bsi geräuscharmem Betrieb und guter volumetrischer Füllung durch Vergrößerung der Ansaug-η»rrschnitte möglichst keine Schwächung des Steuer-SÄ« und trotzdem gleichzeitig eine Lecköl-Ibführung aus dem Gehäuse-Innenraum ermöglicht ist. rS Aufgabe wird bei einer Pumpe der eingangs «nannten Art überraschend einfach dadurch gelöst, STe mit dem Ansaugkanal verbundene Öffnung in 5er FÜhmngsfläche so weit vergrößer» ist, daß sie zu-Endest der Flächenausdehnung der zugeordneten «niere entspricht und in allen Schwenkstellungen des Steuerspiegelkörpers sowohl die Projektion der SuernSe auf die Führungsfläche voll überdeckt als auch Jen Gehäuse-Innenraum stets mit dem Ansaugka-Tal dadurch verbindet, daß ein Teil der öffnung durch Γη Steuerspiegelkörper unverdeckt bleibt. Dadurch ist f ISg der geteilten Aufgabe keine Schwädes sfeuerspiegelkörpers durch andernfalls erhe Bohrungen im Steuerspiegelkörper zum Sie Innenraum hin gegeben. Die Steuernden behalten ihre symmetrische Lage und sind gleich groß, so daß Keine unerwünschten zusätzlichen Druck- oder Ab-SkS auf den Steuerspiegelkörper wirken. Es ist durch die Erfindung dem Umstand Rechnung getragen,

15 sich nach dem Schrägwinkel der^ 10 zur Drehachse 11 der Welle 3. Die ^^ 9 wird durch einen über eine Kugel 12 an« scheibe 4 gelagerten Mittelzapfen 13 zem stützt sich - im belasteten Zustand «^r£impe « der Wirkung der Drackmiuelkrtfte und im unheias ten Zustand der Pumpe nur unter der Kran sehen dem Zapfen 13 und der W"^d^™ gesehenen Druckfeder 14 - auf einem körper 15 ab, der seinerseits auf einer förmigen Führungsfläche 16 des ^ 17 abgestützt ist. Zur Änderung des Schragwm j Achse 10 der Zylindertrommel9 gegenüber der WeHen achse 11 und damit der Änderung des Hubvolumens der Kolben 7 in den Zylinderbohrungen 8 greift an dem Steuerspiegelkörper 15 e,n Verstellzapfen « ™ ^de mit einer Stellstange 19 fest verbunden is de ihre seits verschieblich in dem .^^^*⁷ £ einer Bohrung 20 gelagert ,st. An der SwHswnge 1 greift ein Verstellmechan.smus nicht dargstellt)1 an durch den die Stellstange 19 ·" ^^*™«£^ 3c ben wird, so daß der Zapfen 8 den

per 15 in der zylindernächenformigen ^g 16 unter Schwenkung der Zylindertrommel 9 um die Schwenkachse 21 verschiebt. _wie aus den

In dem Steuerspiegelkorper 15 sind wie!aus den ^^^^

22, 23 vorgesehen, die die

da durch die erfindungsgemäß ausgebildete, mit dem Form, so daß

erfindungsgemäß die Öffnung in der

re 25^MjgKht

einen Querschnitt der Axialkolbenpumpe in der Schwenkebene,

F i g. 2 im Ausschnitt eine Schnittansicht entlang der Linie 1-1 in F i g. 1. .

F i g. 3 eine Ansicht auf die Steuerspiegelflache des Steuerspiegelkörpers,

F i g.4 im Ausschnitt eine Schnittansicht entlang der Linie 11-11 in F i g. 2 und 3.

inie 11-11 in F i g. 2 und 3.

Die in F i g. 1 dargestellte Axialkolbenpumpe weist 65 vorgesehen ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen der sich im Gehäuse-Innenraum an- ^ _Druckmittels mit angesaugt, die Möglichkeit, daß das Ansaugen des ^f^ d_en Gehäuse-Innenraum _d anderer Stelle im Gehäuse

_{genugend gro}ßen Querschnittes

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Axialkolbenpumpe mit einer schwenkbaren Zylindertrommel und einer in einem Gehäuse ortsfest gelagerten, antriebsverbundenen Triebscheibe, an welcher die in Zylinderbohrungen der Trommel beweglichen Kolben über Kugelgelenke angelenkt sind, und einem Steuerspiegelkörper mit Steuernieren, die Ausmündungen der Zylinderbohrungen zugewandt sind, wobei der Steuerspiegelkörper zwecks Hubverstellung der Pumpe durch eine Stelleinrichtung verschwenkbar ist und dessen dem Steuerspiegel abgekehrte zylinderflächenförmige Rückseite sich an einer entsprechend geformten Führungsfläche des Gehäuses abstützt, die mit Ansaug- bzw. Druckkanälen für das Druckmedium verbundene Öffnungen aufweist, welche in allen Schwenkstelhingen des Steuerspiegelkörpers mit den Steuernieren in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Ansaugkanal (30) verbundene Öffnung (28) in der Führungsfläche (16) so weit vergrößert ist, daß sie zumindest der Flächenausdehnung der zugeordneten Steuerniere (25) entspricht und in allen Schwenkstellungen des Steuerspiegelkörpers (15) sowohl die Projektion der Steuerniere (25) auf die Führungsfläche (16) voll überdeckt als auch den Gehäuse-Innenraum (35) stets mit dem Ansaugkanal (30) dadurch verbindet, daß ein Teil (33,34) der Öffnung (28) durch den Steuerspiegelkörper (15) unverdeckt bleibt.