DE2501867C3 - Axialkolbenmaschine in Schrägachsen-Bauweise mit schwenkbarer Zylindertrommel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Axialkolbenma-

J5 schine der im Oberbegriff des vorstehenden Anspruches 1 genannten Art.

Derartige Axialkolbenmaschine!! sind beispielsweise aus der DE-AS 10 17 468 bekannt geworden. Sie sind besonders für kleinbaucndc geschlossene Gelriebe geeignet und zeichnen sich durch einen geräusch- und erschütterungsarmen Gang auch bei hohen Drücken und Drehzahlen aus.

Die Zylindertrommel ist auf dem .Steuerspiegelkörper drehbar gelagert und stützt sich auf diesem ab, wobei die dem Steuerspiegel auf dem Steiierspicgelkörpcr abgekehrte Rückseile des Steuerspiegdkörpcrs sich auf der zylinderflächenförmigen Führungsbahn im Pumpengehäuse abstützt. Durch diese Jii sich vorteilhafte Grundkonzeption entstehen jedoch Schwierigkeiten für die Zu- und Abfuhr des Fördcrmcdiums, da die Zu- und Abfuhr des Fördermedium zu den Zylinderbohrungen von den Saug- bzw. Driickkanülen im Pumpengehause durch den Steuerspiegelkörper hindurch erfolgen muß und diese llindurchführung des I ördermediiims bei :i|len Schwcüklu^c?! der Zylindertrommel und des .Steuerspiegelkörpers erfolgen muli.

Aus diesen Gründen ist bei den bisher bekannt gewordenen Maschinen der .Schwenkwinkel dadurch begrenzt, daß auf der driickführendeii Seite die Schlitze bzw. Öffnungen zur lliiulurchführung des Druckmediums durch den Steiierspicgelkörpcr und die in tier Führungsfläche liegende Öffnung des Druckkunals im Pimipcngehäiisc sich über den gesamten Schwenkbereich des Steiicrspicgclkörpers überlappen müssen.

Dabei muß der Druckkanal im Pumpengehäiise stets Vi ι Sieuerspiegelkörper zum Innenraum des Pumpcngeluhises hin abgedeckt und abgedichtet werden. Darüber hinaus darf die Größe der Öffnungen im

Steuerspiegelkörper nur so groß sein, daß die auf den Steuerspiegelkörper und die ihn umgebenden Dichtfläche.} wirkenden Druckkräfte den Steuerspiegelkörper nicht von seiner Führungsbahn abheben lassen. Sie darf den Steuerspiegelkörper nur so weit hydraulisch entlasten, als die Kolbenkräfte noch in der L.sge sind, für die Abdichtung in der Führungsfläche zwischen Steuerspiegelkörper und Pumpengehäuse zu sorgen.

Da der Druckkanal und damit die Öffnung in der Führungsfläche wegen des Strömungswiderstandes nicht beliebig verkleinert werden kann, ergibt sich aus der max. möglichen Führungsfläche ein max. nutzbarer Schwenkbereich des Triebwerks. Dieser Schwenkbereich kann voll für einseitige oder auch z. B. je zur Hälfte für beidseitige Schwenkung des Steuerspiegelkörpers mit Zylindertrommel aus einer Mittellage mit dem Förderhub Null der Kolben genutzt werden, wobei unter Beibehaltung der Drehrichtung an der Antriebswelle eine Umkehr der Förderrichtung des Druckmediums, d. h. eine Vertauschung von Druck- und Saugkanal im sogenannten Reversierbetrieb erfolgt.

Der durch die genannten Beschränkungen mögliche Schwenkwinkel reicht jedoch nicht aus, um eine solche Maschine wirtschaftlich auch im Reversierbetrieb verwenden zu können,, da die Aufteilung des Schwenkbereiches in zwei Hälften beiderseits der Mittellage mit dem Förderhub Null gegenüber einer Schwenkung nur nach einer Seite eine Halbierung des maximalen Fördervolumens der Pumpe bedeutet. Es entstünde so eine Pumpe, deren Verhältnis von baulichem Aufwand (Größe, Gewicht, Preis) zum Nutzen in Form von gefördertem Ölstrom untragbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Art konstruktiv so weiterzubilden, daß der konstruktiv mögliche Schwenkbereich für Slcuerspiegelkörper und damit Zylindertrommel erheblich vergrößert ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß jeweils die mit Saug- und dem Druckkanal verbundene Öffnung in der Führungsfläche in ein über Verbindungskanäle mit dem jeweiligen Kanal verbundenes Paar von öffnungen aufgeteilt ist, das in Schwcnkricluung des Steuerspiegelkörpers symmetrisch zu seiner Mittellage in der Führungsfläche angeordnet ist, und wobei jeweils die entgegen einer momentanen Schwenkrichtung liegende, nicht vom Steuerspiegelkörper überdeckte öffnung jeden Paares durch eine Schließeinrichtung vom zugeordneten Saugb/.w. Druckkanal abgeschaltet ist.

Dadurch ist der Schwenkbereich erheblich vergrößert und der Sieuerspiegelkorper braucht nicht mehr in jeder Schwenklagc die gesamte dnickscitigc Öffnung in der Führungsbahn /11 überdecken. Die Erfindung hat sich die Erkenntnis zunutze gemacht, daß in der Mittellage der Zylindertrommel, d. h. wenn die Kolben keinen Hub ausführen, auch kein Förderstroin entsteht und sich deshalb ein Hereich ergibt, in dem ohne Nachteile alle Öffnungen in der Führungsbahn die zu Saug- und Druckkanal führen, gleichzeitig verschlossen sein dürfen. In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung haben daher die Offnungen jedes Paares von Öffnungen in der Führungslläc-he in Schwenkrichtung einen solchen Abstand voneinander, daß in der Mittellage (Nttllhubstelliing) des Steuerspiegelkörpcrs b5 keine der Öffnungen mit den Kanälen zu den Steuernieren im Sleuerspiegelkoi per in Verbindung steht.

Durch die in den Unteransprüchen gekennzeichneten Schließeinrichtungen und ihre spezielle Ausgestaltung in Kopplung mit der Stelleinrichtung für den Steuerspiegelkörper ist auf einfache Weise erreicht, daß sich der freiwerdende Durchlaßquerschnitt zwischen den Durchlaßkanälen im Steuerspiegelschlitten und den Öffnungen in der Führungsfläche proportional zum Förderstrom vergrößert Dadurch bleibt bis zur vollen Öffnung des jeweiligen Kanals im Gehäuse die Strömungsgeschwindigkeit des Druckmediums konstant. Dadurch ist wiederum sichergestellt, daß die Schließeinrichtungen nicht schlagartig bei Umsteuerung der Pumpe unter Durchfahren der Mittellage (Nullhubstellung) ein Verschließen bzw. Öffnen der Kanäle unter voller Belastung vornehmen müssen.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch eine Axialkolbenmaschine in der Schwenkebene (1-1 in Fig. 5) bei nach einer Seite maximal ausgeschwenkter Zylindertrommel;

Fig. 2 im Ausschnitt eine Schnittansicht gesehen entlang der Linie 11-11 in Fi g. 1;

Fig. 3 schematisch einen der Fig. 1 entsprechenden Querschnitt der Maschine in Mittellage (Nullhiiblage) der Zylindertrommel;

Fig. 4 im Ausschnitt eine Schnittansicht gesehen entlang der Linie IV-IV in Fig. i;

F i g. 5 eine Schnittansicht gemäß V-V in F i g. J;

Fig. 6 im Ausschnitt eine Schnittansicht entsprechend F i g. 3 einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 7 eine Schnittansicht gemäß VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 eine Schniitansicht gemäß VIlI-VIII in Fig. 7;

Fig. 9 im Ausschnitt eine Schnittansicht entsprechend Fi g. 3 einer dritten Ausführungsform;

F i g. 10 eine Schniitansicht gemäß X-X in F i g. 9; und

Fig. Il Il ein Funktionsschema der Ausführungsform nach F i g. 9 und 10.

Die bei allen Ausführungsformen gemäß den beigefügten Zeichnungen übereinstimmenden oder funktionsgleichen Teile der Axialkolbenmaschine werden zunächst gemeinsam beschrieben und sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugs/eichen versehen. Wo eine für die Erfindung wesentliche Abweichung in der Ausbildung eines Teiles vorhanden ist, wird dieses Teil für die einzelnen Ausfühmngsformen mit dem zusätzlichen Buchstaben ,1, 6oder <.· versehen.

Die in den Figuren dargestellte Axialkolbenmaschine weist eine in einem Gehäuse 1, das zweckmäßig für den Zusammenbau der Maschine zweiteilig ausgebildet ist, gelagerte Triebwelle 2 auf, die einstückig eine Triebscheibe 5 tragt. An der Triebscheibe 3 sind über Kugelgelenke 4 die Kolbenstangen 5 von Kolben 6 gelagert. Die Kolben 6 bewegen sich in Zylinderbohrungen 7 einer Zylindertrommel 8. Die Zylindertrommel 8 wird von der Antriebswelle 2 über die Triebscheibe 3 und die Kolben 6 in Drehung versetzt. Der Hub der Kolben 6 richtet sich nach dem Schrägwinkel tx der Zylindcrtronimelachse 9 zur Drehachse 10 der Triebwelle 2. Die Zylindertrommel 8 wird durch einen über eine Kugel 11 an der Triebscheibe 3 gelagerten Mittelzapfen 12 zentriert und stützt sich — im belasteten Zustand der Maschine unter der Wirkung der Druckkräfte des Druckmediums in den Zylindcrbohrungen 7 und im unbelasteten Zustand der Maschine nur unter der Kraft der zwischen dem Zapfen 12 und der Zylindertrommel 8 vorgesehenen Druckfeder 13 — auf

einem Stcuerspicgclkörpcr 14 ab. Der Sieuerspiegclkörper 14 stützt sich seinerseits auf einer zylindrischen l'ühriingsflächc 15 des unteren Teiles des Gehäuses 1 ab. Zur Änderung des Schrägwinkels i\ der Achse 9 der Zylindertrommel 8 gegenüber der Wellenachse 10 und damit der Änderung des Hubvolumens der Kolben 6 in den Zylinderbohrungen 7 greift an dem Stcuerspicgclkörper 14 ein Verstell/apfen 17 an, der fest in einer Stellstange 18./(F i g. 1-5), 186(1" i g. 6-8), ISf(I ig. 9, 10) angeordnet ist. Die Slellslangc 18,7, b, c ist verschiebbar im unteren Teil des Maschinengehäuses 1 in einer Bohrung 19;/, 19/> bzw. 19c verschiebbar gelagert. Die Teile 17 und 18;i. b, c bilden die Stelleinrichtung für das Verschwenken der Zylindertrommel 8. An der Stcllstangc 18,7, b, c greift ein nicht dargestellter Verstcllincchanismus an, durch den die Stcllstangc 18.7. b, ein ihrer Längsrichtung im Gehäuse 1 verschoben wird, so dall der Vcrstellzapfcn 17 den Steuerspicgclkörper 14 in der zylindrischen Führungsflächc 15 unter Schwenkung der Zylindertrommel 8 um die Schwenkachse 21 verschiebt.

In dem Stcuerspiegelkörpcr 14 sind auf der der Zylindertrommel 8 zugewandten Sieucrspicgelfläche 16 in nicht dargestellten Steuernieren ausmündende Verbindungskanäle 22 und 23 (I'ig. 5) vorgesehen, die die Ausmündungcn 20 der Zylinderbohrungen 7 in der Zylindertrommel 8 mit dem Saugkanal 24 bzw. Druckkanal 25 im unteren Teil des Gehäuses 1 der Maschine verbinden. Welcher der Kanälc 24 und 25 Saugkanal ist oder Druckkanal oder umgekehrt, hängt von der Drehrichtung der von einer nicht dargestellten Antriebsmaschine angetriebenen Antriebswelle 2 ab und davon, nach welcher Seite die Zylindertrommel 8 durch die Stelleinrichtung 17, 18.7. b. c von der in F i g. 3 ersichtlichen Nullhubstcllung verschwenkt wird.

Der hier als Saugkanal bezeichnete Kanal 24 ist innerhalb des unteren Gehäuscteiles 1 in Verbindungskanäle 26 und 27 aufgeteilt, die in der Führungsfläche 15 in einem Paar von Drucköffnungen 28, 29 ausmünden. Der Vcrbindungskanal 22 im Stcucrspicgelkörper 14 fluchtet, wie unten näher beschrieben, je nach Schwenkrichtung des Steuerspiegelkörpers 14 mit der Zylindertrommel 8 entweder mit der Öffnung 28 oder der Öffnung 29 zur Verbindung der Zylinderbohrungen 7 mit dem Saugkanal 24.

Entsprechend ist der hier als Druckkanal bezeichnete Kanal 25 innerhalb des unteren Gehäuseteiles 1 in Verbindungskanäle aufgeteilt (von diesen ist lediglich in F i g. 5 der Verbindungskanal 30 indirekt sichtbar), die in der Führungsfläche 15 in einem Paar von mit dem Druckkanal 25 verbundenen öffnungen 32, 33 (Fig. 2) ausmünden. Je nach Schwenkstellung des Steuerspiegelkörpers 14 mit der Zylindertrommel 8 fluchtet entweder die Öffnung 32 mit dem Verbindungskanal 23 im Steuerspiegelkörper oder die Öffnung 33 und stellt die Verbindung zwischen den Zylinderbohrungen 7 und dem Druckkanal 25 her.

Da je nach Schwenkstellung des Steuerspiegelkörpers 14 mit der Zylindertrommel 8 eine der öffnungen

28 oder 29 bzw. 32 oder 33 der Paare von Öffnungen 28,

29 und 32, 33 vom Steuerspiegelkörper 14 nicht abgedeckt werden, d. h. zum Innenraum 81 des Masehinengchfuiscs 1 hin offen sind, sind innerhalb der Verbindungskanäle 26, 27, 30 zwischen dem Saugkanal 24 und den Öffnungen 28, 29 bzw. dem Dnickkanal 25 und den Öffnungen 32, 31 Sehlicßcinrichtungcn \ οι J¹I-M-Iu¹H. (lit· den jeweiligen Verbindungskanal vi-rst hlirlk-n

Hei der Aiisführungsform nach den Fi g. 1. 3, 5 ist die Bohrung 19.·/ im unteren Teil des Gehäuses 1 für die Siellstange 18<) so groß ausgebildet, daß sie auch die Verbindungskanälc 26, 27, 30, 31 durchsetzt. Die Stcllstange 18.7 ist entsprechend im Querschnitt so vergrößert, daß sie die Bohrung 19.7 ausfüllt und einen Steuerschieber bildet, der, wie aus F i g. 5 ersichtlich, zu beiden Seiten gegenüberliegend mit je einer Aussparung 34, 35 versehen ist. Die Aussparungen 34 und 35 geben je nach Stellung der Siellstange 18a einen der Verbindungskanälc 26,27 des Saugkanalcs 24 und einen der Verbindungskanälc des Druckkanalcs 25 frei, während der andere Verbindungskanal jeweils von der Stellslangc 18,7 verschlossen wird.

Bei der Ausführungsform nach den Fig.6—8 sind innerhalb des unteren Gehäuscteiles 1 parallel zur Bohrung 19b für die Stcuerslange 186 Bohrungen 40 und 41 vorgesehen, die die Paare von Verbindungskanälen 26, 27 bzw. 30, 31 durchsetzen. Innerhalb der Bohrungen 40, 41 sind Steuerschieber 42,43 verschiebbar angeordnet und über ein Joch 44 mit der Slellslangc 18/) fest verbunden. Jeder der Steuerschieber 42, 43 weist als sich über seinen ganzen Umfang erstreckende Aussparung 46, 47 einen gegenüber dem Querschnitt des Schiebers 42, 43 verringerten Bereich auf. Je nach Stellung der Stellstange Wb und damit Schwenkstellung des Steuerspicgclkörpers 14 wird durch die mil der Stcllstangc 18i> gekoppelten Steuerschieber 42,43 einer der Verbindungskanälc 26 oder 27 bzw.30oder 31 jeden Paares von Verbindungskanälen des Saugkanalcs 24 bzw. Druckkanalcs 25 durch die Aussparung 46 bzw. 47 freigegeben und der jeweils andere Vcrbindungskanal verschlossen.

F.s sei darauf hingewiesen, daß bei der folgenden Ausführungsform nach den Fig.9, 10 und 11 und der beschriebenen Ausbildung der Ventile ein Betrieb der Axialkolbenmaschine nur als Pumpe möglich isi. Soll die Axialkolbenmaschine als Motor betrieben werden, so wäre eine andere Ausbildung und Anordnung der Ventile erforderlich. Die Ausführungsformen nach den Fig. 1—5 und den Fig.6—8 arbeiten dagegen in der beschriebenen Weise unabhängig davon, ob die Axialkolbenmaschine als Pumpe oder als Motor betrieben wird.

Bei der Ausführungsform nach den Fig.9 und 10, deren Funktionsschema in F i g. 11 dargestellt ist, erfolgt die Freigabe eines Verbindungskanales jedes Paares von Verbindungskanälen und das Verschließen des anderen Verbindungskanales jeden Paares durch Ventileinrichtungen, die unabhängig von der Stelleinrichtung, d. h. der Stellstange 18c erfolgt. Zum besseren Verständnis wird die Anordnung der Ventüeinrichtungen zunächst anhand der schematischen Fig. 11 erläutert, die in ihrem mittleren Teil eine Draufsicht auf die Führungsfläche 15 entsprechend der Fi g. 4 darstellt. Das Paar von Öffnungen 28, 29 ist über die Verbindungskanäle 26, 27 mit dem z. B. als Saugkanal wirkenden Kanal 24 verbunden. Das Paar von öffnungen 32, 33 in der Führungsfläche 15 ist über die Verbindungskanäle 30, 31 mit dem z. B. als Druckkanal wirkenden Kanal 25 verbunden. Ein Verbindungskanal 26 bzw. 31 der jedem Öffnungspaar 28, 29 bzw. 32, 33 zugeordneten Verbindungskanäle enthält als Ventileinrichtung ein zu der zugeordneten Öffnung 28 bzw. 33 hin schließendes Rückschlagventil 50 bzw. 51. Der jeweils andere Verbindungskanal 27 bzw. 30 jeden Paares von Öffnungen 28, 29 bzw. 32, 33 einhält als Ventileinrirhtung ein \oi gesteuertes Schall ventil 52 bzw. 53. Dir

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Schaltventil 52 und 53 slehen über je einen Steuerkanal 54 bzw. 55 mit dem das Rückschlagventil 50 bzw. 51 enthaltenden Verbindungskanal 26 bzw. 31 des jeweils anderen Paares von öffnungen 28, 29 bzw. 32, 33 in der Führungsfläche 15 in Verbindung. Die Schaltventile 52, 53 haben zwei Stellungen. In der einen Stellung wird der jeweilige Verbindungskanal 27 bzw. 30 unter dem Druck der Feder 7Γ des Ventiles 52 bzw. 71 des Ventiles 53 verschlossen. In der anderen Stellung werden die Verbindungskanäle 27 bzw. 30 geöffnet, wenn der in der jeweiligen Steuerleitung 55 bzw. 54 herrschende Druck das Schaltventil 23 gegen den Druck der Feder 57 bzw. das Schaltventil 52 gegen den Druck der Feder 56 öffnet. Anhand der Schemazeichnung gemäß F i g. 11 wird jetzt die bauliche Anordnung der Ventileinrichtungen in den F i g. 9 und ! 0 verständlich. Funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Rückschlagventil 50 im Verbindungskanal 26 und entsprechend das in den F i g. 9 und 10 nicht ersichtliche Rückschlagventil 51 ist von bekannter Bauart und umfaßt einen Schließkörper 60, der sich an einen im Kanal 26 gebildeten Ventilsitz unter dem Druck einer Feder 61 schließend anlegt. Eine Führungsstange 62 des Schließkörpers 60 ist in einer Bohrung 63 innerhalb eines Pfropfens 64 geführt. Der Pfropfen 64 ist in eine Bohrung des unteren Gehäuseteiles 1 eingesetzt und wird von einer Schließschraube 65 gehallen. Der innerhalb der Bohrung des Gehäuses 1 hinter dem Pfropfen 64 gebildete Ventilraum 66 ist über eine seitliche Bohrung 67 mit dem Saugkanal 24 und dem Ventilraum 76 des Schaltventiles 53 im Verbindungskanal 27 des gleichen Paares von öffnungen 28, 29 verbunden. Das Schaltventil 53 umfaßt einen Ventilkörper 70, der sich in der Schließstellung des Ventiles unter dem Druck einer Feder 71 gegen einen Ventilsitz im Verbindungskanal 27 anlegt und den Verbindungskanal 27 gegenüber dem Ventilraum 76 und damit dem Saugkanal 24 verschließt. Die Feder 71 stützt sich auf einem Pfropfen 74 ab, der in eine Bohrung im unteren Teil des Gehäuses 1 eingesetzt ist und von einer Verschlußschraube 75 gehalten wird. Innerhalb des Pfropfens 74 ist ein Zylinderraum 73 gebildet, in welchem ein als Steuerkolben 72 ausgebildeter Teil des Ventilkörpers 70 geführt ist. Das aus Fig. 10 ersichtliche Schaltventil 52 im Verbindungskanal 30 ist entsprechend dem Schaltventil 53 ausgebildet und entsprechende Teile sind mit den Bezugszeichen 70' bis 76' bezeichnet. Aus Fig. 10 ist jedoch ersichtlich, daß der obere Teil des Zylinderraumes 73' im Pfropfen 74' durch eine Bohrung 77' mit einem das untere Gehäuseteil 1 durchsetzenden Steuerkanal 54 verbunden ist, der andererseits in dem Ventilraum 66 des Rückschlagventils 50 ausmündet.

Ist das Rückschlagventil 50 unter dem Druck in dem Verbindungskanal 26 geöffnet, so steht der Ventilraum 66 unter Druck, und dieser Druck wird durch den Steuerkanal 54 auf die Oberseite des Steuerkolbens 72' gegeben, so daß sich dessen Ventilkörper 70' gegen den Druck der Feder 71' nach unten bewegt und den Verbindungskanal 30 öffnet und mit dem jetzt als Saugkanal wirkenden Kanal 25 verbindet. Entsprechend ist gemäß F i g. 9 der obere Teil des Zylinderraumes 73 im Pfropfen 74 des Schaltventiles 53 über einen in F i g. 9 nicht sichtbaren Steuerkanal 55 mit dem Ventilraum des nicht ersichtlichen Rückschlagventiles 51 im Verbindungskanal 31 verbunden und das Schaltventil 53 öffnet, wenn das Rückschlagventil 51 öffnet. Dies wird aus F i g. 11 verständlich.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine ist folgende:

Bekanntlich kann eine Axialkolbenmaschine sowohl als Pumpe als auch als Motor arbeiten. Der F.infaehheit halber wird für die nachstehende Erläuterung angenommen, daß die Axialkolbenmaschine als Pumpe arbeilet. Dabei wird die Antriebswelle 2 durch eine nicht dargestellte Antriebsmaschine in Drehung versetzt und entsprechend wird durch Mitnahme über die Triebschcibe 3 und die Kolbenstangen 5 und Kolben 6 die Zylindertrommel 8 gedreht. Ist der Schrägwinkel « zwischen der Drehachse 9 der Zylindertrommel 8 und der Achse 10 der Antriebswelle 2 gleich Null gemäß Fig. 3, 6 und 9, so führen die Kolben 6 in den Zylinderräumen 7 der Zylindertrommel 8 keinen Hub aus, und es wird kein Medium gefördert. Wird die Slellstange 18a, b bzw. c durch Betätigung des nicht dargestellten Verstellmechanimsmus nach einer Seite verschoben, so nimmt der Verstellzapfen 17 den Steuerspiegelkörper 14 in der entsprechenden Richtung mit und die Zylindertrommel 8 wird mit ihrer Achse 9 um einen endlichen Wert des Schwenkwinkels « gegenüber der Achse 10 der Welle 2 verschwenkt. Je größer der Wert des Schwenkwinkels «, d. h. die Schrägstellung der Zylindertrommel 8 ist, um so größer ist der von den Kolben 6 in den Zylinderbohrungen 6 in der Zylindertrommel 8 ausgeführte Hub und damit die von der Pumpe gelieferte Fördermenge. Es wird unterstellt, daß entsprechend der Drehrichtung der Welle 2 und damit der Zylindertrommel und dem in Fig. 1 eingestellten Schwtnkwinkel « das Medium durch den Kanal 22 im Steuerspiegelkörper 14, die öffnung 29, den Verbindungskanal 27 und den Kanal 24 angesaugt wird. Der Kanal 24 ist damit der Saugkanal.

Entprechend ist gemäß Fig. 2 und 5 der Kanal 25 der Druckkanal, der über den nicht ersichtlichen Verbindungskanal 31, die öffnung 33 und den Kanal 23 mit den Medium unter Druck abgebenden Ausmündungen 20 der Zylinderbohrungen 7 in Verbindung steht. Da mit der Verschiebung der Stellstange 18a gemäß Fig. 1 nach links die Aussparungen 34 die Verbindungskanäle 27 und den nicht ersichtlichen Verbindungskana! 31 freigeben, kann die Pumpe arbeiten. Die vom Steuerspiegelkörper 14 in dieser Schwenkrichtung nicht abgedeckten öffnungen 28 und 32 und die zugehörigen Verbindungskanäle 26 und 30 sind durch den die Bohrung 19a vollständig ausfüllenden Querschnitt der Stellstange 18a verschlossen, so daß insbesondere aus dem Druckkanal 25 kein Fördermedium in den Innenraum 31 des Pumpengehäuses31 gelangen kann.

Wird die Stellstange 18a durch den nicht dargestellten Verstellmechanismus gemäß Fig. 1 und 3 nach rechts bewegt und gelangt dadurch die Zylindertrommel 8 aus der in Fig. 3 dargestellten Nullhublage in eine Schwenkstellung mit einem Schrägwinkel «', so daß die Drehachse der Zylindertrommel 8 in die in Fig. 1 angegebene Lage 9' gelangt, so überdeckt der Steuerspiegelkörper 14 die öffnungen 28 und 32 und die öffnungen 29 und 33 werden nicht mehr überdeckt.

Unter Beibehaltung der zuvor angenommenen Drehrichtung der Welle 2 und damit der Zylindertrommel 8 ist dann die Saugseite der Pumpe über den Kanal 23, die Öffnung 32, den Verbindungskanal 31 (nicht dargestellt) und den Kanal 25 gebildet, d. h. der Kanal 25 ist Saugkanal. Die Druckseite der Pumpe wird durch den Kanal 22, die öffnung 28, den Verbindungskanal 26 und den Kanal 24 gebildet, d. h. der Kanal 24 ist jetzt der Druckkanal. Die in dieser Schwenkrichtung (Schwenk-

winkel λ') benötigten Verbindungskanäle 26 und 30 sind dann durch die Aussparungen 34 in der Stellstange 18;i geöffnet und die Verbindungskanüle 27 und der nicht ersichtliche Kanal 31 sind durch den die Bohrung 19,-i voll ausfüllenden Querschnitt der Stcllstange 18;* verschlossen, so daß kein Druckmedium aus dem Druckkanal 24 über den Verbindungskanal 27 und die nicht vom Steuerspiegelkörper 14 bedeckte Öffnung 29 in den Innenraum 31 des Pumpengehäuses I gelangen kann. Lediglich in der in den F i g. 3,6 und 9 ersichtlichen Nullhubstellung der Zylindertrommel 8 sind beide Paare von öffnungen 28, 29 und 32, 33 in der Führungsfläche 15 durch den Steuerspiegelkörper 14 verschlossen. Dies ist zulässig, da in der Nullhubstellung kein Medium gefördert wird.

Die Arbeitsweise der Ausführungsform nach den F i g. 6—8 entspricht der Arbeitsweise der vorbeschriebenen Ausführungsform nach den F i g. 1 — 5. Es besteht lediglich ein baulicher Unterschied in der Steuereinrichtung für das Verschließen der den Öffnungspaaren 28, 29 und 32, 33 zugeordneten Verbindungskanälen 26, 27 und 30, 3!. Die Funktion der Aussparungen 34 in der Stellstange 18a wird bei der Ausführungsform nach den Fig.6—8 von den im Querschnitt verjüngten Bereichen, Aussparungen 46 und 47, der mit der Stellstange 186 über das Joch 44 gekoppelten Steuerschieber 42 und 43 übernommen. Der Ausführungsform nach den F, g. 1 —5 und der Ausführungsform nach den F i g. 6—8 ist weiter gemeinsam, daß die Steuerung für das Öffnen und Schließen der den Öffnungspaaren 28, 29 und 32, 33 zugeordneten Verbindungskanälen mechanisch mit der Verschwenkung der Zylindertrommel 8 erfolgt. Das hat den zusätzlichen Vorteil, daß bei Verschwenken der Zylindertrommel 8 zu größeren Schwenkwinkeln ä bzw. ä' und damit größerer Fördermenge die Durchlaßquerschnitte in den druck- und saugseitigen Verbindungskanälen durch die Aussparungen 34 bzw. 46 und 47 bei der Ausführungsform nach Fig. 6 —8 proportional dem durch den zunehmenden Schwenkwinkel λ bzw. λ' größer werdenden Förderstrom geöffnet werden, so daß bis zur vollen öffnung des jeweiligen Verbindungskanales die Strömungsgeschwindigkeit des Fördermediums konstant bleibt.

Die Ausführungsfcrm nach den Fig. 9—11 arbeitet bezüglich der Steuerung, d. h. der Schließung und Freigabe der Verbindungskanäle zu den Paaren von Öffnungen 28, 29 und 32, 33, nach einem anderen Prinzip. Dort werden die Verbindungskanäle nicht mechanisch in Abhängigkeit von der Verstelleinrichtung für die Einstellung des Schrägwinkels λ bzw. \' der Pumpe geöffnet und geschlossen, sondern durch entsprechende Ausgestaltung der in den Verbindungskanälen angeordneten Ventile 50—53 selbsttätig in Abhängigkeit von der Strömungsrichtung des Fördermediums. Wird wieder angenommen, daß bei einer Schwenkrichtung der Zylindertrommel 8 und damit des Steuerspiegelkörpers 14 in eine Stellung, in der vom Steuerspiegelkörper 14 die öffnungen 29 und 33 überdeckt, die öffnungen 28 und 32 jedoch freigegeben sind, die Öffnung 29 die saugseitige öffnung ist und die öffnung 33 die druckseitige Öffnung, so öffnet, wie aus F i g. 11 ersichtlich, das Rückschlagventil 51 und gibt die Verbindung zum Druckkanal 25 frei. Gleichzeitig öffnet der im Steuerkanal 55 anstehende Druck das Schaltventil 53 und gibt den Verbindungskanal 27 frei, so daß die saugseitige Öffnung 29 mit dem Saugkanal 24 verbunden ist. Das Rückschlagventil 50, das der vom Sleuerspiegelkörper 14 nicht bedeckten öffnung 28 zugeordnet ist und das Schaltventil 52, das der v.m dem Steuerspiegelkörper 14 ebenfalls nicht bedeckten Öffnung 32 zugeordnet ist, bleiben geschlossen, so dall keine Verbindung zwischen dem Saugkanal 24 oder Druckkanal 25 und dem Innenraum 31 des Pumpengehäuses 1 gegeben ist. Ist der Steuerspiegelkörper 14 und damit die Zylindertrommel 8 in die entgegengesetzte Richtung ausgeschwenkt, so ist die öffnung 28 des Öffnungspaares 28, 29 die druckseitige Öffnung und die Öffnung 32 des Öffnungspaares 32, 33 die saugseitige öffnung. Das Rückschlagventil 50 gibt dann den Verbindungskanal 26 zum Druckkanal 24 frei und das Schaltventil 52 wird durch die Druckbeaufschlagung der Steuerleitung 54 geöffnet und gibt den Verbindungska-

*° nal 30 als Verbindung zwischen der öffnung 32 und dem Saugkanal 25 frei. Die den vom Steuerspiegelkörper 14 nicht bedeckten Öffnungen 29 und 33 zugeordneten Ventile 51 und 53 bleiben geschlossen.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Axialkolbenmaschine in Schrägachsen-Bauweise mit schwenkbarer Zylindertrommel und in einem Gehäuse ortsfest gelagerter antriebsverbundener Triebscheibe, an welcher die in Zylinderbohrungen der Trommel beweglichen Kolben Ober Kugelgelenke angelenkt sind und mit einem Steuerspiegelkörper mit Steuernieren, die Ausmündungen der Zylinderbohrungen zugewandt sind, wobei sich der Steuerspiegelkörper mit einer dem Steuerspiegel abgekehrten zylinderflächenförmigen Rückseite an einer entsprechend geformten Führungsfläche des Gehäuses abstützt und der Steuerspiegelkörper zwecks Hubverstellung der Maschine aus einer Mittellage mit dem Förderhub Null der Kolben nach beiden Schwenkrichtungen hin unter Verschwenken der Zylindertrommel, durch eine Stelleinrichtung verschwenkbar ist, und wobei die Führungsfläche mit Ansaug- und Druckkanälen für das Druckmedium verbundene Öffnungen aufweist, die mit den Steuernieren über den Steuerspiegelkörper durchsetzende Kanäle in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die mit Saug- und dem Druckkanal (24, 25) verbundene Öffnung in der Führungsfläche (15) in ein über Verbindungskanüle (26,27; 30,31) mit dem jeweiligen Kanal (24,25) verbundenes Paar von Öffnungen (28, 29; 32, i3) aufgeteilt ist, das in Schwenkrichtung des Steuerspiegelkörpers (14) symmetrisch zu seiner Mittcllagc in der Führungsflächc (15) angeordnet ist, und wobei jeweils die entgegen einer momentanen Schwenkrichtung liegende, nicht vom Steuerspiegelkörper (14) überdeckt·.' Öffnung jeden Paares durch eine Schließcinrichtung vom zugeordneten Saug- bzw. Druckkanal (24,25) abgeschnltet ist.

2. Maschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (28, 29; 32, H) jeden Paares von Öffnungen in der Führiingsfläche (15) in Schwenkrichtung einen solchen Abstand voneinander haben, daß in der Miltellüge (Nullhubstellung) des Steucrspicgelkörpers (14) keine der Öffnungen (28, 29; 32, Ii) mit den Kanälen (22, 23) zu den Steiiernieren im Steuerspiegelkörper (14) in Verbindung steht.

3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließeinrichtungcn für die Öffnungen (28, 29; 32, 33) jeden Paares in der Führungsfläche (15) durch die Stellstangc (18.7,/der Sielleinrichtung für das Verschwenken des Steuerspiegelkörpers (14) dadurch gebildet ist. daß die .Stellstange (\Su) innerhalb des Gehäuses im Querschnitt zu einem Steuerschieber vergrößert ist, der die Verbindiingskaiiäle (26, 27; 30, 31) jeden Paares von Öffnungen (28, 29; i2_t 33) zu dem Saugbzw. Druckkanal (24, 25) durchsetzt und mit Aussparungen (34, 35) versehen ist, die entsprechend der Stellung der Stellstange (18;^ jeweils einen der Verbindungskanäle (26, JO oder 27,31) jeden Paares von Öffnungen freigeben.

4. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die .Schließeinrichtungen aus je einem, die Verbindungskanäle (26, 27; 30, 31) ein und desselben Paares von Öffnungen (28, 29; 32, 33) durchsetzenden Steuerschieber (42, 43) bestehen, der mit einer jeweils einen der Verbindungskanäle (26, 30 oder 27, 31) freigebenden Aussparungen (46, 47) versehen ist und mit der Stelleinrichtung für das

Verschwenken des Steuerspiegelkörpers gekoppelt ist.

5. Maschine nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließeinrichtungen aus in den Verbindungskanälen (26, 27; 30, 31) jeden Paares von Öffnungen (28, 28; 32, 33) angeordneten Ventilen bestehen, wobei jeweils das Ventil in dem Verbindungskanal (26; H) eines jeden Paares, dessen eine Öffnung (28; 33) entsprechend der momentanen Schwenkrichtung des Steuerspiegelkörpers (14) von diesem überdeckt und mit dem Druckkanal in Verbindung steht, ein Rückschlagventil (50; 51) ist, das in Richtung zum Druckkanal öffnet und jeweils das Ventil in dem Verbindungskanal (27; 30) eines jeden Paares, dessen eine Öffnung (29; 32) entsprechend der momentanen Schwenkrichtung des Steuerspiegelkörpers von diesem überdeckt und mit dem Saugkanal in Verbindung steht, ein vorgesteuertes Schaltventil (53; 52) ist

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgesteuerten Schaltventile (52; 53) über einen Steuerkanal (54; 55) mit dem das Rückschlagventil (50; 51) enthaltenden Verbindungskanal (26; 31) des anderen Paares von Öffnungen (32, 33; 28, 29) verbunden sind und gegen Federvorspannung den eigenen Verbindungskanal (30; 27) bei Druckführung des das Rückschlagventil (50; 51) enthaltenden Verbindungskanals (26; 31) des anderen Paares öffnet.