DE2705746B2 - Druckflüssigkeitsgeber - Google Patents

Description

rungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckflüssigkeitsgebers ist in der Zeichnung dargestellt In dieser zeigt

Fig. 1 ein Querschnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgernäßen Axialkolbenpumpe;

Fig.2 einen Querschnitt durch eine bekannte Axialkolbenpumpe und

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 2.

In F i g. 2 und 3 ist eine als Ganzes mit 10 bezeichneter Druckflüssigkeitsgeber dargestellt, der nach den bisher gültigen Grundsätzen aufgebaut ist Der Druckflässigkeitsgeber 10 hat ein Gehäuse, das einen ersten napfartig gestalteten Verschlußteil 12 und einen zweiten Gehäuseteil 14 umfaßt der eine Abdeckung oder eine Abschlußplatte bildet Beide Gehäuseteile 12 und 14 sind durch Bolzen 16 miteinander verbunden. Der napfartig gestaltete Gehäuseteil 12 bildet einen Tank für Hydraulikmedium und umgibt eine Zylindertrommel 18. Die Zylindertrommel 18 weist mehrere Hohlzylinder 20 auf, in denen mehrere Kolben 22 hin und her bewegbar gelagert sind. Die Abschlußplatte oder der Gehäuseteil 14 trägt eine Nockenfläche 24, die mit den Kolben 22 zusammenwirkt um die hin und her gehende Bewegung der Kolben zu verursachen, wenn die Zylindertrommel 18 in Umlauf versetzt wird. Die Zylindertrommel 18 ist drehbar auf einem Steuerzapfen bzw. einem Achsstummel 26 gelagert der seinerseits starr von der Abschlußplatte 14 getragen ist Ein Bereich 28 einer Welle ist drehbar im napfartigen Gehäuseteil 12 gelagert und erstreckt sich von der Zylindertrommel 18 aus, mit der diese einstückig ausgebildet ist Federn 3ü sind in den Hohlzylinder 20 zwischen den Enden der Kolben 22 und den Böden der Hohlzylinder 24 angeordnet um die Kolben 22 gegen die Auflauffläche 24 zu drücken.

Der Steuerzapfen 26 umfaßt ein Medium-Einlaßfenster 32 und ein Mediumauslaßfenster 34. Die Fenster 32 und 34 stehen mit Medium-Kanälen 36 und 38 in Verbindung, die ihrerseits mit Medium-Kanälen in der Abschlußplatte bzw. dem Gehäuseteil 14 verbunden sind, welche zu den Anschlüssen für die Pumpe führen. Eine Medium-Verbindungsbohrungs 40 erstreckt sich von jedem Hohlzylinder 20 zum Steuerzapfen 26 hin und stellt die Verbindung zwischen den Fenstern 32 und 34 während des Umlaufens der Zylindertrommel 18 dar, um einen Mediumstrom zu und von den Hohlzylindern 20 zu führen. Um diese Medium-Verbindungsbohrungen 40 in die Zylindertrommel 18 einbringen zu können, muß von deren Mantelfläche aus radial einwärts durch jeden Hohlzylinder 20 hindurchgebohrt werden. Die Zugangsbohrungen werden durch Gewindestopfen 42 verschlossen.

Wenn die Zylindertrommel 18 umläuft und die Kolben 22 mit der Auflauffläche 24 zusammenwirken, um Medium in den Hohlzylindern 20 zu beaufschlagen, entsteht eine Reaktionskraft zwischen den Kolben 22 und der Zylindertrommel 18, die bestrebt ist, die Zylindertrommel 18 nach links in Fig.2 gegen das Drucklager 44 zu drücken. Eine derartige Reaktionskraft erzeugt in dem napfartig gestalteten Gehäuseteil 12 längs der Seitenwände eine Spannung, wodurch es erforderlich ist, daß dieser Gehäuseteil als Kräften widerstehendes, tragendes Bauteil ausgeführt wird.

In Fig 1 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgernäßen Druckflüssigkeitsgebers dargestellt, der als Ganzes mi' 50 bezeichnet ist. Der Druckflüssigkeitsgeber 50 umfaßt ein Gehäuse, das aus einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil besteht die miteinander verbunden sind. Der erste Gehäuseteil 52 ist durch einen Abschlußteil gebildet während der zweite Gehäuseteil 54 napfartig gestaltet ist Eine -. Dichtung 56 ist zwischen den beiden Gehäuseteilen 52 und 54 angeordnet Beide Gehäuseteile 52 und 54 können in der üblichen Weise, beispielsweise durch Einkleben von Bolzen, Befestigungselementen oder durch einen Schnappverschluß 58 miteinander verbun-

11> den werden, der eine Wulst und eine Nut umfaßt

Eine als Ganzes mit 60 bezeichnete Zylindertrommel ist im Gehäuse angeordnet In mehreren in der Zylindertrommel 60 ausgebildeten Hohlzylindern 64 sind mehrere Kolben 62 parallel zur Rotationsachse der

ι > Zylindertrommel hin und her bewegbar gelagert Eine als Ganzes mit 66 bezeichnete Auflaufflächeneinheit wirkt mit den Kolben 62 zu deren Hin- und Her-Bewegung zusammen. Die Zylindertrommel 60 und die Auflaufflächeneinheit 66 sind im Gehäuse relativ zueinander um die Rotationsachse drehbar angeordnet um die Hin- und Her-Bewegung der Kolben zu bewirken. Diese tritt ein. weil die Zylindertrommel 60 in der nachstehend näher erläuterten Weise drehbar im Gehäuse angeordnet ist

Der Druckflüssigkeitsgeber 50 umfaßt ferner Hemmteile, die als Ganzes mit 68 bezeichnet sind und die der Übertragung aller Reaktionskräfte, die aus der Hin- und Her-Bewegung der Kolben 62 durch die Auflaufflächeneinheit 66 resultieren, auf nur den ersten Gehäuseteil 52

in dienen. Die Hemmteile 68 umfassen einen Steuerzapfen 70, der mit dem ersten Gehäuseteil 52 verbunden ist und sich von diesem aus in eine Bohrung in der Zylindertrommel 60 hineinerstreckt Der Steuerzapfen 70 liegt koaxial zur Rotationsachse der Zylindertrom-

j-> mel 60 bzw. fluchtet mit dieser. Die Hemmteile 68 umfassen ferner Verbindungselemente 72, die den Steuerzapfen 70 mit der Zylindertrommel 60 verbinden. Die Zylindertrommel 60 ist auf dem Steuerzapfen 70 gelagert und ist ferner drehbar vom zweiten Gehäuse-

4(i teil 54 in der Bohrung 74 gelagert, da die Zylindertrommel 60 einen Wellenbereich 76 umfaßt, der einstückig mit dieser ausgebildet ist und den Gehäuseteil 54 durchdringt und in der Bohrung 74 gelagert ist. Die Welle 76 ist normalerweise mit dem Steuerrad eines

η Schiffes oder Bootes verbunden, um die Zylindertrommel 60 in beliebiger Richtung in Umlauf zu versetzen, was von der gewünschten Richtungsänderung des Schiffes oder Bootes abhängt.
Die Verbindungselemente 72 umfassen ein Druckla-

Vt ger 78 zum Übertragen der Reaktionskräfte von der Zylindertrommel 60 auf den Steuerzapfen 70. Das freie Ende 80 des Steuerzapfens 70 erstreckt sich in die Zylindertrommel 60 hinein und diese bildet einen Hohlraum 82, der das freie Ende 80 des Steuerzapfens

Vt umgibt. Zu den Befesti{;ungselementen 72 zählt ferner ein sich axial erstreckender Bolzen 84, der in das freie Ende 80 des Steuerzapfens 70 eingeschraubt ist. Das Drucklager 80 ist auf dem Bolzen 84 angeordnet und durch diesen zurückgehalten.

bo Der Steuerzapfen 70 weist Steuerfenster auf, von denen eines bei 86 dargestellt ist und die aufeinanderfolgend mit den Zylinder-Verbindungsbohrungen 88 beim Umlaufen der Zylindertrommel 60 verbunden werden, um iVledium zu und von den Hohlzylindern 64 zu leiten.

η "> Die Zylinder-Verbindungsbohrungen 88 erstrecken sich zwischen den Hohlzylindern 84 und dem Steuerzapfen 70. Die Zylindertrommel 80 weist über deren Umfang verteilt mehrere Löcher 90 und 90' auf, die sich von

deren äußeren Umfang durch die Trommel hindurch zu deren Hohlraum 82 hin erstrecken.

Die Hemmteile 68 umfassen schließlich Vorsprünge, die durch Stifte 92 gebildet sind, die an der Seite des Drucklagers 78 anliegen, die dem freien Ende 80 des Steuerzapfens 70 zugewandt ist. Jeder Stift 92 ist in eines der Löcher 90 im Preßsitz eingebracht. Jedes der Löcher 90 und 90' fluchtet mit einer Zylinder-Verbindungsbohrung 88, wodurch die Löcher 90 und 90' zusammen mit den Zylinder-Verbindungsbohrungen 88 gebohrt werden können, so daß die Anwendung von Gewindestopfen in der Außenwand der Zylindertrommel 60 nicht mehr erforderlich ist Mit anderen Worten, jedes der Löcher 90 und 90' fluchtet mit einer der Zylinder-Verbindungsbohrung 88, die auf der diametral gegenüberliegenden Seite des Steuerzapfens 70 angeordnet sind. Ferner liegen alle Löcher 90 und 90' und die entsprechenden fluchtenden Zylinder-Verbindungsbohrungen 88 auf Achsen, die ihrerseits einen imaginären Konus bilden, so daß die Achsen der Löcher und der Zylinder-Verbindungsbohrungen die Rotationsachse der Zylindertrommel 60 schneiden, die die Längsachse des Steuerzapfens 70 ist

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind vorzugsweise sechs Hohlzylinder 64 und infolgedessen auch sechs Kolben sowie sechs Zylinder-Verbindungsbohrungen 88 vorgesehen. Aus diesem Grunde sind auch sechs Löcher 90 und 90' vorgesehen, jedoch ist die Hälfte bzw. drei der Löcher 90' leer, also ohne Stift 92, und dienten als Entlüftungskanäle von dem Hohlraum 82 in der Zylindertrommel zu deren Äußeren hin, um mit dem Medium-Behälter in Verbindung zu stehen, der die Zylindertrommel 60 umgibt, so daß ein Aufbau von Druck im Hohlraum 82 vermieden wird. Es ist klar, daß der Druckflüssigkeitsgeber eine beliebige Anzahl von Kolben 62 umfassen kann, wobei annähernd eine Hälfte der Löcher 90 und 90' entweder leer bleibt oder einen Stift 92 aufnehmen kann.

Wie in der Zeichnung dargestellt ist der zweite Gehäuseteil etwa napfartig gestaltet und umgibt die Zylindertrommel 60, um einen Aufnahmebehälter für ein Medium zu bilden, und der erste Gehäuseteil 52 stellt einen Verschluß oder eine Kappe zum Verschließen des napfartig gestalteten Gehäuseteils 54 dar. Der erste Gehäuseteil 52 weist Medium-Kanäle auf, die mit Steuerfenstern 86 in den Steuerzapfen 70 verbunden sind und die mit Medium-Anschlüssen 94 und 96 in Verbindung stehen, die gewindetragende Anschlußelemente zum Anschluß an Schläuche darstellen, die zu einem Stellmotor oder dergleichen führen. Der Steuerzapfen 70 weist den Kanälen 36 und 38 in dem Achsstummel 26 entsprechende Kanäle auf. Ein Füllstutzen SS ist in den napfartigen Gehäuseteil 54 eingeschraubt und kann zum Füllen des durch diesen Gehäuseteil gebildeten Behälter mit Hydraulikmedium abgenommen werden.

Es wird hervorgerufen, daß die Löcher 90 und 90' angeordnet sind, um einen axialen Zwischenraum zwischen den Stiften 92 und dem freien Ende des Steuerzapfens 70 zu bilden. Wenn der Druckflüssigkeitsgeber zusammengebaut wird, wird der Bolzen 84 mit dem aufgebrachten Drucklager 78 in den Steuerzapfen 70 eingeschraubt wie dies dargestellt ist. Danach wird der Steuerzapfen 70 in die Zylindertrommel 60 eingeführt und zwar so weit, daß die Stifte 92 in die Löcher 90 hinter das Drucklager 78 eingetrieben werden können, weil zwischen dem Drucklager 78 und dem freien Ende des Steuerzapfe.ns 70 ein Zwischenraum vorgesehen ist Befinden sich die Stifte in dieser Stellung, wird der Steuerzapfen 70 verschraubt oder in anderer Weise fest mit dem Gehäuseteil 52 verbunden und gegen diesen gezogen, so daß das Drucklager 78 an die Stifte 92 angelegt wird. Da die Stifte einen Konus oder eine scheibenartig gestaltete Oberfläche darstellen, liegt das Drucklager 78 an den die Scheibe bildenden Stiften an, um dieses in eine neutrale Stellung rechtwinklig zur Rotationsachse zu bringen. Mit anderen Worten, die Anordnung der Stifte 92 dient dazu, eine selbstausrichtende Funktion des Drucklagers 78 während des Zusammenbaues zu bewirken.

Beim Umlaufen der Zylindertrommel 60 werden die Kolben 62 hin und her bewegt und die resultierenden Kräfte, die durch den Druck in den Hohlzylindern 64 entstehen und auf die Zylindertrommel 60 übertragen werden, werden ihrerseits durch die Stifte 92 auf das Drucklager 78 und dann auf den Steuerzapfen 70 und den Gehäuseteil 52 übertragen. Dies verhindert jegliche Übertragung der Reaktionskräfte auf den napfartig gestalteten Gehäuseteil 54. Dieser kann aus diesem Grunde aus nicht widerstandsfähigem Werkstoff bzw. aus billigem Werkstoff, wie Kunststoff oder dergleichen, hergestellt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Druckflüssigkeitsgeber mit einem aus zwei miteinander verbundenen Teilen bestehenden Gehäuse, mit einer drehbar in diesem angeordneten Zylindertrommel, die eine sich von dieser durch den zweiten Gehäuseteil hindurch nach außen erstrekkende Antriebswelle umfaßt und mehrere parallel zur Drehachse liegende Zylinder zur Aufnahme von Kolben aufweist, mit einer zwischen den Kolben und dem ersten Gehäuseteil angeordneten Auflauffläche, die mit den Kolben zusammenwirkt und diese beim Umlaufen der Zylindertrommel hin- und herbewegt, wobei die. Zylindertrommel auf einem Steuerzapfen gelagert ist, der sich vom ersten Gehäuseteil in diese hineinerstreckt und Steuerfenster umfaßt, wobei die Zylindertrommel Bohrungen aufweist, die von jedem Zylinder zum Steuerzapfen hinführen und beim Umlaufen der Zylindertrommel nacheinander mit den Steuerfenstern in diesem verbunden werden, und wobei das freie Ende des Steuerzapfens über ein Drucklager drehbar mit der Zylindertrommel zum Übertragen von Reaktionskräften auf den ersten Gehäuseteil verbunden ist, die aus der Hin- und Herbewegung der Kolben durch die Auflauffläche resultieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindertrommel (60) im Bereich des freien Endes (80) des Steuerzapfens (70) topfartig einen Hohlraum (82) einschließt und einstückig mit der Antriebswelle ausgebildet ist und mehrere, sich von außen durch die Zylindertrommel (60) zu dem Hohlraum (82) hin erstreckende Bohrungen (90,90') aufweist, daß jede der Bohrungen (90,90') mit einer der Zylinderverbindungsbohrungen (88) in der Zylindertrommel (60) fluchtet und daß einige dieser Bohrungen Stifte (92) aufnehmen, die an der dem ersten Gehäuseteil (52) benachbarten Seite des Drucklagers anliegen.

2. Druckflüssigkeitsgeber nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Bohrungen (90,90') fluchtenden Zylinderverbindungsbohrungen (88) diametral auf der gegenüberliegenden Seite des Steuerzapfens (70) in der Zylindertrommel (60) vorgesehen sind.

3. Druckflüssigkeitsgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Bohrungen (90,90') und der Zylinderverbindungsbohrungen (88) in einem imaginären Konus angeordnet sind.

4. Druckflüssigkeitsgeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Bohrungen (90,90') und der Zylinderverbindungsbohrungen (88) die Drehachse schneiden.

5. Druckflüssigkeitsgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine (90') der Bohrungen (90, 90') keinen Stift (92) aufnimmt und einen Entlüftungskanal für den Hohlraum (82) im Inneren der Zylindertrommel bildet.

6. Druckflüssigkeiisgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß etwa die Hälfte der Bohrungen (90, 90') Stifte (92) enthalten und die übrigen Bohrungen Entlüftungskanäle bilden.

7. Druckflüssigkeitsgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stift (92) im Preßsitz in die zugeordnete Bohrung (90) eingebracht ist.

Die Erfindung betrifft einen Druckluftflüssigkeitsgeber mit einem aus zwei miteinander verbundenen Teilen bestehenden Gehäuse, mit einer drehbar in diesem angeordneten Zylindertrommel, die eine sich von dieser durch den zweiten Gehäuseteil hindurch nach außen erstreckende Antriebswelle umfaßt und mehrere parallel zur Drehachse liegende Zylinder zur Aufnahme von Kolben aufweist, mit einer zwischen den Kolben und dem ersten Gehäuseteil angeordneten Auflauffläche, die mit den Kolben zusammenwirkt und diese beim Umlaufen der Zylindertrommel hin- und herbewegt, wobei die Zylindertrommel auf einem Steuerzapfen gelagert ist, der sich vom ersten Gehäuseteil in diese hineinerstreckt und Steuerfenster umfaßt, wobei die Zylindertrommel Bohrungen aufweist, die von jedem Zylinder zum Steuerzapfen hinführen und beim Umlaufen der Zylindertrommel nacheinander mit den Steuerfenstern in diesem verbunden werden, und wobei das freie Ende des Steuerzapfens über ein Drucklager drehbar mit der Zylindertrommel zum Obertragen von Reaktionskräften auf den ersten Gehäuseteil verbunden ist, die aus der Hin- und Herbewegung der Kolben durch die Auflauffläche resultieren. Bei einer bekannten hydraulischen Pumpe (FR-PS 9 12 421) sind die Zylinderverbindungsbohrungen, die die einzelnen Zylinder mit den Steuerfenstern im Steuerzapfen verbinden, als Radialkanäle ausgebildet Dies erfordert einen erheblichen fertigungstechnischen Aufwand, da die sich durch die Zylindertrommel von außen bis zu der den Steuerzapfen aufnehmenden Axialbohrung erstreckenden Radialkanäle im äußeren Bereich mit Gewinde versehen werden müssen. Zum Verschließen der Radialbohrungen sind zusätzlich Gewindenippel erforderlich, die in das Gewinde eingeschraubt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckflüssigkeitsgeber nach dem Konstruktionsprinzip der bekannten Hydraulikpumpe so zu verbessern, daß der fertigungstechnische Aufwand insbesondere bei der Herstellung der die Steuerkanäle mit den Zylinderräumen verbindenden Zylinderverbindungsbohrungen zu vermindern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Zylindertrommel im Bereich des freien Endes des Steuerzapfens topfartig einen Hohlraum einschließt und einstückig mit der Antriebswelle ausgebildet ist und mehrere sich von außen durch die Zylindertrommel zu dem Hohlraum hin erstreckende Bohrungen aufweist, daß jede der Bohrungen mit einer der Zylinderverbindungsbohrungen in der Zylindertrommel fluchtet und daß einige dieser Bohrungen Stifte aufnehmen, die an der am ersten Gehäuseteil benachbarten Seite des Drucklagers anliegen. Durch diese Ausbildung ist es möglich, die Bohrungen, die die Steuerfenster mit den Zylindern verbinden, durch die die Stifte aufnehmenden Bohrungen hindurch in der Zylindertrommel auszubilden. Ferner ist es möglich, den ersten Gehäuseteil, der die Auflauffläche und den Steuerzapfen trägt, durch Einschieben des Steuerzapfens in die Zylindertrommel und Einbringen der Stifte in die Bohrungen mit dieser zu verbinden. Danach ist nur noch der zweite Gehäuseteil aufzuschieben und am ersten Gehäuseteil zu befestigen. Dieser zweite Gehäuseteil kann, da er nur den Pumpenraum umschließt, aus Kunststoff ausgebildet werden.

Weitere über die genannten Merkmale hinausgehende Einzelheiten zur Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ein Ausfüh-