DE2847848A1

DE2847848A1 - Doppelpumpenaggregat aus zwei axialkolbenpumpen

Info

Publication number: DE2847848A1
Application number: DE19782847848
Authority: DE
Inventors: Franz Forster
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1978-11-03
Filing date: 1978-11-03
Publication date: 1980-05-22
Also published as: BR7907038A; YU245979A; AR219837A1; FR2441072A1; JPS5569774A; GB2037879A; DE2847848C2

Description

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Doppelpumpenaggregat aus zwei Axialkolbenpumpen

Die Erfindung betrifft ein Doppe!pumpenaggregat aus zwei Axialkolbenpumpen in Triebflanschbauform mit zwei um eine gemeinsame Schwenkachse schwenkbaren Zylindertrommeln, die zusammen mit einem gemeinsamen Bauteil schwenken..

Es ist bereits ein Doppelpumpenaggregat aus zwei Axialkolbenpumpen in Triebflanschbauform bekannt, bei dem die beiden Zylindertrommeln in einem gemeinsamen Schwenkgehäuse angeordnet sind, wobei an diesem Schwenkgehäuse ein beiden gemeinsamer Regler angreift (DE-Gbm 66 09 6l6). Solche Doppelpumpen haben bereits ein äußerst geringes Bauvolumen und haben sich hervorragend bewährt. Neuere Betrachtungen zeigen jedoch, daß mit Pumpen in Schwenkschlittenbauform noch kleinere und noch wirtschaftlicher Ausführungen zu erwarten sind.

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Es ist --uch bereits ein Doppelpumpenaggregat aus zwei Schrägscheibenpumpen bekannt, bei dem die Schrägscheiben,gegen die die Kolben anlaufen, an einem gemeinsamen Wiegenkörper gebildet sind (DE-OS 19 4-9 612). Eine solche Ausgestaltung bietet gegen-, über zwei einzelnen normalen Schrägscheibenpumpen keine wesentlichen Vorteile.

Es ist auch durch offenkundige Vorbenutzung bereits ein Doppelpumpenaggregat bekannt, bei dem zwei Schwenkschlittenpumpen parallel zueinander in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Bei diesem bekannten Doppelpumpenaggragat hat in üblicher Weise jede der beiden Pumpen ihren eigenen Schwenkschlitten, der in einer eigenen hohlzylindrischen Fläche im Gehäuse geführt wird, wobei diese beiden hohlzylindrischen Flächen um eine gemeinsame Achse, nämlich die Schwenkachse der beiden Zylindertrommeln, gekrümmt sind. Gemeinsam ist diesen beiden Schwenkschlittentrommeln jedoch ein Regler, von dem aus ein doppelarmiger Auslegerhebel in die beiden Schwenkschlitten eingreift. Auf den einander benachbarten Seiten der beiden Zylindertrommeln liegen die beiden Saugseiten, wobei die Saugkanäle durch die Schwenkschlitten in einen gemeinsamen Raum führen, in dem der Regler angeordnet ist. Das bedingt eine strömungsmäßig ungünstige Anordnung. Die beiden Hochdruckkanäle sind in ähnlicher V/eise wie bei den bekannten Doppelpumpe naggrega ten mit einem gemeinsamen Schwenkgehäuse nach

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außen geführt. Bei diesen Pumpen benötigen infolge .der Ausgestaltung der Flächen zwischen Zylindertrommel und Schwenkschlitten die Schwenkschlitten seitliche Führungen in dem die Schwenkschlitten führenden Gehäuseteil.Nicht zuletzt dadurch ist die Bearbeitung der beiden hohlzylindrischen Schwenkschlittenführungsflächen in dem Aufnahmeteil des Gehäusebodens sehr aufwendig. Zudem müssen auch die zugehörigen Regleranlenkungselemente sehr

be genau gefertigt werden, da eine Uberstimmung vorliegt. Auch bei genauer Fertigung können deshalb Zwängungen auftreten. Bei unterschiedlicher Belastung der beiden Pumpen treten an den beiden getrennten Schwenkschlitten unterschiedliche Kräfte auf, die das Reglergestänge belasten und zu unterschiedlich großer Hysteresis der Reglercharakteristik führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und ein Doppelpumpenaggregat zu schaffen, das einfacher ist und sich somit mit geringerem Aufwand fertigen läßt ^s und das eine geringere Anfälligkeit gegen Störungen, insbesondere Zwängungen und Beeinflussung der Charakteristik durch Zwängungen zeigt.

Diese Aufgabe wird bei einem Doppelpumpenaggregat der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Pumpen £bhwenkschlittenbauform aufweisen und daß das gemeinsame Bauteil ein für beide Zylindertrommeln ausgestalteter gemeinsamer Schwenkschlitten ist.

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In abweichender Fassung ausgehend von dem zuletzt genannten Stand der Technik, nämlich von einem Doppelpumpenaggregat aus zwei Axialkolbenpumpen in Triebflanschbauform mit zwei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Schwenkschlitten, die mittels Übertragungsorganaidurch ein gemeinsames Regelorgan eingestellt werden, wird die genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß beiden Zylindertrommeln, also beiden Pumpen, ein gemeinsamer Schwenkschlitten zugeordnet ist, an dem unmittelbar der Regler zentral angreift. Dabei kann ein gleicher, zumindest im Prinzip gleicher, ggfs. aber einer anderen Größe zugeordneter Regler verwendet werden wie bei einer einfachen Schwenkschlittenpumpe mit nur einer Zylindertrommel. Durch die zentrale Regleranlenkung und den Portfall der seitlichen Führungsbahnen für zwei Schwenkschiitten ist die Anlenkungs- bzw. Schwenkkinematik nicht überbestimmt und für die Fertigung sind nicht derartig hohe Genauig-

keitsanforderungen zu erfüllen.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltungsform ist im Anspruch beschrieben. In diesem Zusammenhang ist allerdings darauf hinzuweisen, daß es für einzelne, aus dem Gehäuse ansaugende Schwenkschlittenpumpen bereits bekannt ist, den Schwenkschlitten nur über denjenigen Teil der Zylindertrommelstirnfläche zu erstrecken, der dem Druckkanal und den beiden Stegen zugeordnet

und
ist, denjenigen Teil der Zylindertrommelstirnfläche, der den

jeweils ansaugenden Zylindern zugeordnet ist, freiliegen zu

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lassen (DE-OS 26 42 900). Durch die Übertragung dieses bekannten Prinzips auf die Anordnung gemäß der Erfindung ergeben sich jedoch besondere Vorteile. Durch die "innen liegenden" das heißt einander benachbart im zentralen Bereich des Doppelpumpenaggregates angeordneten Druckkanäle wird die genau zu bearbeitende hohlzylindrische Fläche für den Schwenkschlitten, die gleichzeitig die metallische Hochdruckabdichtung ergeben muß, relativ schmal und somit relativ einfach so zu bearbeiten, daß den Genauigkeitsanforderungen genügt wird. Die Ansaugung aus dem Gehäuse erfolgt jeweils außen. Die Zuführung der Flüssigkeit in das Gehäuse erfolgt durch eine Ansaugöffnung im Gehäuse, die zweckmäßigerweise auf der der maximalen Ausschwenkrichtung entgegengesetzten Außenseite des Gehäuses angeordnet ist. Dadurch werden die Triebwerkteile gekühlt. Während es bei den bei der Würdigung des bekannten Standes der Technik beschriebenen bekannten Doppelpumpenaggregaten erforderlich ist, eine besondere Anordnung zwecks Spülung des Gehäuses mit kühlem öl vorzusehen und hierzu besondere Anschlüsse vorzusehen, erfolgt durch dieses Einströmen des frischen Öles in das Gehäuse eine hinreichende Kühlung. Am Umfang der Zylindertrommel und durch die Triebwerke wird das öl im Gehäuse verwirbelt. Dabei kann es zweckmäßig sein, Leitbleche im Gehäuse derart anzuordnen, daß das öl von der Ansauj öffnung in günstiger Weise zu den freiliegenden-Teilen der Zylindertrommelstirnfläche geführt wird. Diese Leitbleche können je nach Bedarfsfall starr im Gehäuse angeordnet sein oder am Schwenk·

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schlitten derartig befestigt sein, daß sie mit dem Schwenkschlitten und den Zylindertrommeln gemeinsam schwenken. Die Ausgestaltung der Leitbleche ergibt sich aus den jeweiligen StrömungsVerhältnissen.

Der dem freiliegenden Teil der Zylindertrommelstirnfläche gegenüberliegende Gehäuseteil kann zweckmäßig derart gestaltet werden, daß er eine günstige Strömungsführung ergibt. Auch hier kann und sollte die durch die rotierenden Teile erzeugte Strömung berücksichtigt werden.

Insgesamt ergeben sich folgende Vorteile:

Geringere Herstellkosten durch weniger und einfachere Bauteile. Geringes Bauvolumen.
Geringes Gewicht.

Günstigere Reglerkennlinie durch Verminderung der Querkräfte. Zwangsweise Triebwerkskühlung durch den Saugstrom und hierdurch Einsparung einer besonderen Spülleitung.

Verwendung der für Einzelpumpen in Großserie gefertigten Stelleinrichtung auch für Doppelpumpenaggregate.

Auch dann, wenn der Förderdruck beider Pumpen sehr unterschiedlich ist, ergeben sich keine Kräfte auf den gemeinsamen Schwenkschiitten, die diesen aus seiner Sollage hinausdrücken. Die genau zu bearbeitende Fläche für Führung des Schwenkschlitter und Hochdruckabdichtung ist relativ schmal keine ÜberbeStimmungen.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes im Schnitt dargestellt. ;

Figur 1 zeigt einen Schnitt durch die Drehachsen der Triebwellen und der Zylindertrommeln und somit auch durch die beiden Zylindertrommeln gemeinsame Schwenkachse.

Figur 2 zeigt einen Schnitt in Blickrichtung parallel zur Schwenk achse in der Ebene, in der eine Triebwellenachse und eine Zylindertrommelachse liegen.

An das Gehäuse 1 ist der Gehäuseboden 2 durch Ankerschrauben j5 angeschraubt. In dem Gehäuse 1 sind die Triebwellen 4 mittels jeweils zweier Wälzlager 5 gelagert. Jede Triebwelle 4 besteht zusammen mit dem zugeordneten Triebflansch β aus einem Werkstück. Jeder Triebflansch 6 weist an seinem äußeren Umfang eine Verzahnung 7 auf, wobei die beiden Verzahnungen 7 miteinander kämmen.

In abgewandelter, in der Zeichnung nicht dargestellter Ausführung ist es im Prinzip auch möglich, anstelle der Verzahnungen 7 a-m Umfang der Triebflansche β auf jede der Triebwellen 4 zwischen den beiden Wälzlagern 5 jeweils ein Zahnrad zu setzen, wobei diese beiden Zahnräder miteinander kämmen. Diese beiden Zahnräder können dann gleichzeitig eine Hilfspumpe bilden. e.~ kann aber auch auf jeder Triebwelle 4 eine Hilfspumpe angeordnet sein.

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Im Mittelpunkt jedes Triebflansches ist in einer Kugelkalotte ein Kugelkopf 8 gelagert, der das Ende eines Mittelzapfens 9 bildet, der eine tellerartige Verdickung.10 aufweist. Jeder Mittelzapfen 9 ist einer Zylindertrommel 11 zugeordnet, in jeder Zylindertrommel 11 ist ein Spreizring 12 angeordnet, gegen den ein Stützring 13 abgestützt ist. In der Zentralbohrung 15 jeder Zylindertrommel 11 ist eine Feder 14 einerseits gegen den Stützring 13 und andererseits gegen den Bund 10 abgestützt. Ein Spreizring l6 ermöglicht, die Baugruppe bestehend aus Zylindertrommel 1] Mittelzapfen 9 und Feder 14 fertig vorzumontieren.

In jeder Zylindertrommel sind Zylinder 17 vorgesehen, wobei in jedem Zylinder 17 ein Kolben 18 verschiebbar ist, in dem gelenkig eine Kolbenstange 19 gelagert ist. Jede Kolbenstange 19 ist mittels eines Kugelkopfes 20 in dem jeweils zugeordneten Triebflansch 6 gelagert. Die Kugelköpfe 8 und 20 jeweils eines Triebflansches werden durch eine Niederhalteplatte 42 festgehalten. Jeder Zylinder 17 mündet in einen Kanal 21, der auf der anderen Seite in der Stirnfläche 22 der Zylindertrommel mündet. Vor den Stirnflächen 22 beider Zylindertrommeln 11 ist der gemeinsame Schwenkschlitten 23 angeordnet, der mit zylindrischen Flächen 26 gegen eine hohlzylindrisch gekrümmte Fläche 24 im Gehäuseboden 2 anliegt. Im Schwenkschlitten 23 sind zwei Kanäle 25 angeordnet, die jeweils in der der ZylindertrommeIstirnflache 22 zugewandten ebenen Fläche

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des Schwenkschlittens 23 annähernd halbkreisförmig sind und auf der zylindrischen Fläche 26 des Schwenksc.hlittens 23 in einer geraden Kanalmündung münden, die jeweils der Mündung 27 eines Kanales 36 im Gehäuseboden 2 gegenüberliegt. Jeder dieser beiden Kanäle 56 bildet einen Druckkanal, der an der Außenseite des Gehäusebodens 2 an einem entsprechenden Rohranschlußflans:h mündet.

Im mittleren Bereich des Schwenkschlittens 23 ist eine Bohrung vorgesehen, in die der Kopf 29 des Stellzapfens 30 eingreift, der in dem Stellkolben 31 befestigt ist. Der Stellkolben 31 wird in üblicher Weise durch Stelldruck gegen ein zweites Volumen oder vorzugsweise gegen eine in der Zeichnung nicht mehr dargestellte Feder verschoben.

An dem Gehäuse 1 ist ein Ansaugflansch 32 vorgesehen, an den eine Ansaugleitung anschließbar ist. Die Pfeile verdeutlichen die Strömung der Flüssigkeit in die Zylinder hinein. Die hintere Wand 35 des Gehäusebodens 2 ist gegenüber der hohlzylindrischen Fläche 24 zurückgenommen, um ein besseres Anströmen zu dem freien Teil der Stirnfläche 22 der Zylindertrommeln 11 zu ermöglichen.

Der Stellkolben 31 ist einer Zylinderbohrung 33 verschiebbar, die beiderseits durch einen Stopfen 34 abgeschlossen ist, wobei

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jeder Stopfen J>^ Anschlüsse für eine Stelldruckleitung enthalten kann oder nur einer der beiden Stopfen J4 einen Anschluß für eine Stelldruckleitung enthält und gegen den jeweils anderen Stopfen 3^- die genannte, in der Zeichnung nicht mehr dargestellte Reglerfeder abgestützt ist^ die andererseits gegen den Stellkolben 31 abgestützt ist.

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Patentansprüche:

Doppelpumpenaggregat aus zwei Axialkolbenpumpen in Triebflanschbauform mit zwei um eine gemeinsame Schwenkachse zusammen mit einem gemeinsamen Bauteil schwenkbaren Zylindertrommeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen Schwenkschlittenbauform aufweisen und daß das gemeinsame Bauteil ein für beide Zylindertrommeln (11) ausgestalteter Schwenkschlitten (23) ist.

Doppelpumpenaggregat nach Anspruch 1 für zwei in jeweils einer Richtung fördernde,aus.dem Gehäuse ansaugende Pumpen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkschlitten (23) für jede Zylindertrommel (11) nur jeweils den Druckkanal (25) und die Stege enthält und die jeweils der Saugseite zugeordnete Seite der Zylindertrommelstirnfläche (22) unbedeckt läßt und daß beide Druckkanäle (25) einander benachbart
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sind und die jeweiligen Saugseiten der Zylindertrommeln (11) auf den voneinander entfernten Seiten derselben angeordnet sind.

Doppelpumpenaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugöffnung (32) an der Flachseite des Gehäuses (l) angeordnet ist, in deren Nähe die Zylindertrommeln (11) bei deren Lage kleinster Ausschwenkung liegen.

Doppelpumpenaggregat nach einem der vorangegangenen Ansprüche, vorzugsweise nach Anspruch 3* gekennzeichnet durch ein Strömungsleitblech zwischen Ansaugöffnung (32) und Zylindertrommeln (11).

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