DE308635C

DE308635C -

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Publication number: DE308635C
Application number: DENDAT308635D
Authority: DE
Priority date: 1916-06-17
Also published as: FR486076A; GB107596A

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVe 308635 KLASSE 59«. GRUPPE

LUDWIGSBERGS WERKSTADS AKTIEBOLAG in STOCKHOLM, Schweden.

Bei schon bekannten rotierenden Pumpen oder Motoren derjenigen Art, bei welcher eine Anzahl von in einer rotierenden Trommel achsial beweglichen Kolben ihre achsiale Bewegung von einer der Trommel gegenüber schräg gestellten, beweglichen und in geeigneter Weise geführten Scheibe (Taumelscheibe) erhält, bietet die Lagerung dieser Scheibe gewisse Schwierigkeiten. Sieht man von einer einseitigen Anordnung der Kolben in der Weise, daß die Scheibe an einer schräg gestellten Welle gelagert ist, ab, weil diese Anordnung den Nachteil eines erheblichen Achsialdruckes auf das rotierende System herbeiführt, so liegt es nahe, die schräge Scheibe an ihrem Umkreise zu lagern. Da aber der Scheibe bei größeren Maschinen eine große Umfangsgeschwindigkeit erteilt wird, entsteht eine starke Reibung, falls der von den Kolben herrührende Druck auf die Scheibe von einer festen Unterlage aufgenommen werden soll. .

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Übelstände bei Rotationspumpen oder -motoren der genannten Art.

Dies wird dadurch bewirkt, daß der von den Kolben herrührende Druck auf die. Scheibe von einem hydraulischen Druck aufgenommen wird, der die Scheibe gerade vor den gegen den Druckraum wirkenden Kolben beeinflußt.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die genannte Scheibe an ihrem Umfang von einem im Querschnitt U-förmigen Ring ο. dgl. geführt,- der in der einen oder der anderen Richtung gedreht werden kann und mit Vorrichtungen zur Erzeugung eines hydraulischen Druckes an jeder Seite der Scheibe ausgerüstet ist. Durch Drehung des U-förmigen Ringes in eine mittlere Lage oder über sie hinaus wird die Leistungsfähigkeit der Pumpe geändert oder die Strömungsrichtung umgestellt.

Fig. ι bis 4 der beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen eine ■ Ausführungsform der Erfindung.

Fig. ι ist ein Längsschnitt nach der Linie I-I der Fig. 3,

Fig. 2 ein Längsschnitt nach der Linie H-II der Fig. 3, und

Fig. 3 ein Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 1.

Fig. 4 zeigt die Verbindung des Kolbens mit der schräg gestellten Scheibe.

Fig. 5 bis 7 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 5 ist ein senkrechter Längsschnitt der Pumpe.

Fig. 6 ist eine Oberansicht und ein teilweiser wagerechter Schnitt der Pumpe.

Fig. 7 ist ein Querschnitt der Pumpe und eine Seitenahsicht der Scheibe.

In die Trommel ι (Fig. ι bis 3), die an der im Pumpengehäuse 3 gelagerten und in geeigneter Weise in Umdrehung versetzten Welle 2 befestigt ist, ist eine Anzahl Kolben 4 eingepaßt. Eine ringförmige Scheibe 5 umfaßt die genannte Trommel. Jeder Kolben 4 ist mit der Scheibe 5 durch Zapfen 6 und 7 verbunden. Der Zapfen 6 ist in einer querlaufenden Ausbohrung des Kolbens 4 drehbar angebracht und kann in seiner Längsrichtung in der Ausbohrung verschoben werden, während der Zapfen 7 mit der Scheibe 5 verbunden ist und in einer querlaufenden Ausbohrung des Zapfens 6 gleiten kann (Fig. 4). Die Scheibe 5, die in der unten angegebenen Weise geführt wird, hat eine schräge Stellung und dreht sich zusammen mit der Trommel 1 und den KoI-beil 4, wobei sie von den letzteren durch die Zapfen 6 und 7 beeinflußt wird. Während die Trommel 1 zusammen mit den Kolben 4 sich dreht, werden die Kolben 4 durch die Einwirkung der Scheibe 5 mittels der Zapfen 7 und 6 in der Trommel hin und her geführt. Die Scheibe 5 wird durch zwei bogenförmige Rippen 8, 9 geführt, die an dem Gehäuse 3 angebracht sind und den Druck der Kolben 4 auf die Scheibe 5 aufnehmen. An jedem Ende der Trommel 1 ist ein Saugraum 10 und ein Druckraum 11 vorhanden, die mit den Saugbzw. Druckleitungen 12, 13 der Pumpe in Verbindung stehen. Die beiden Räume sind voneinander durch Wände 14, 15 getrennt, an die sich die Endflächen der Trommel 1 dicht anschließen. Die Räume io_; 11 sind der Scheibe 5 gegenüber derart gelegen, daß die Kolben 4, wenn sie sich an den Saugräumen 10 befinden, von denselben weg bewegt werden und dadurch die Flüssigkeit in den entsprechenden Kolbenraum einsaugen, während die Kolben 4, wenn sie sich an den Druckräumen 11 befinden, in entgegengesetzter Richtung bewegt werden und dabei die Flüssigkeit aus dem entsprechenden Kolbenraum heraustreiben. Die bogenförmigen Rippen 8, 9, die an entgegengesetzten Seiten der Trommel 1 gelegen sind, dienen zur Aufnahme des von den Kolben 4 an die Scheibe 5 übergeführten Druckes und liegen gerade vor den betreffenden Druckräumen 11, 11 und an entgegengesetzten Seiten der Scheibe 5. Um den Druck der Scheibe 5 auf die Rippen 8, 9 ganz oder teilweise aufzuheben,¹ sind die letzteren mit einer Aushöhlung 16 bzw. 17 (Fig. 1) ausgerüstet, welche durch Kanäle oder Rohre 18, 19 mit den betreffenden Druckräumen 11, 11 der Pumpe in Verbindung stehen, so daß die Flüssigkeit, die in den genannten Aushöhlungen vorhanden ist, denselben Druck hat, wie die Flüssigkeit in den Räumen 11. Folglich gleicht der in den Aushöhlungen herrschende, die Scheibe 5 beeinflussende Druck den Druck der Kolben gegen die Scheibe aus.

Bei der in Fig. 5 bis 7 veranschaulichten Pumpe wird die Trommel 1 durch die Welle 2 gedreht, und die Kolben 4, die in den in der Trommel 1 befindlichen Räumen arbeiten, werden von der ringförmigen, schrägen Scheibe 5 hin und her geführt, die sich zusammen mit der Trommel 1 dreht und mit den Kolben 4 durch die Zapfen 6 und 7 verbunden ist, in derselben Weise wie. bei der in Fig. 1 und 3 ■ gezeigten Pumpe. Die Scheibe 5 wird von einem Ring 20 o. dgl. geführt, der im Querschnitt U-förmig ist und dessen öffnung der Trommel 1 - zugekehrt ist. An der inneren Seite der Schenkel des U-förmigen Ringes 20 sind Einlagen 21, 22 angebracht. In den Einlagen 21, 22 sind Aushöhlungen 23, 24 und 25, 26 angeordnet. Die Aushöhlungen 23 stehen durch Kanäle 27, 28, 29, 30 des Ringes 20 und einen Kanal 31 des Pumpengehäuses mit dem Druckraum 32 in Verbindung, während die Aushöhlungen 26 durch entsprechende Kanäle 33, 34, 35, 36, 37 mit dem Druckraum 38 der Pumpe in Verbindung stehen, so daß die Aushöhlungen 23, 26 mit Flüssigkeit desselben Druckes gefüllt sind, wie desjenigen der Flüssigkeit, die in den Räumen 32, 38 vorhanden ist, so daß die Flüssigkeit der Aushöhlungen 23, 26 den Druck der Kolben auf die Scheibe 5 ausgleicht. Die Aushöhlungen 24, 25 stehen durch Kanäle 39, 40, 41, 42, 43 bzw. 44, 45, 46, 47, 48 mit den Saugräumen 49, 50 der Pumpe in Verbindung. An dem Ring 20 sind Zapfen 50, 51 vorgesehen, die in dem Pumpengehäuse gelagert sind, so daß der Ring 20 zusammen mit der Scheibe 5 durch einen Handgriff 52 in mehr oder weniger schräge Stellung gedreht werden kann, was zur Folge hat, daß der Hub der Kolben 4 geändert werden kann. Er wird auf Null herabgesetzt, wenn der Ring 20 zusammen mit der Scheibe 5 einen rechten Winkel zu der Welle 2 bildet. In dieser Weise kann die Leistungsfähigkeit der Pumpe in den weitesten Grenzen geändert werden. Der Ring 20 zusammen mit der Scheibe 5 kann auch in schräger Stellung in eine Richtung gebracht werden, die der in Fig. 5 bis 7 gezeigten entgegengesetzt ist, so daß die Richtung, in der die Kolben 4 die Flüssigkeit durch die Pumpe hindurchführen, umgestellt wird, d. h. die Flüssigkeit wird aus den Räumen 32, 38 abgesogen und dann in die Räume 49, 50 eingepreßt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist ein kleiner Spielraum zwischen der Scheibe 5 und dem Ring 20 an den Aushöhlungen 24, 25 vorhanden. Wenn die Pumpe in der eben beschriebenen Weise umgestellt wird, wird die Scheibe 5 während der Arbeit der Pumpe gegen den Ring 20 an

den Aushöhlungen 24, 25 gepreßt. Die Kanäle 30, 36, 42, 47 sind in den äußeren Flächen der Zapfen 50, 51 angeordnet und erstrecken sich so weit um dieselben herum, daß die Verbindung der Aushöhlungen 23, 24, 25, 26 mit den- Räumen 32, 49, 50 und 38 in den verschiedenen schrägen Stellungen des Ringes 20 vorhanden ist. Wenn die Pumpe umgestellt wird, enthalten somit die Aushöhlungen 24, 25 Flüssigkeit desselben Druckes wie desjenigen der Flüssigkeit in den Räumen 49, 50, welche Flüssigkeit den Druck der Kolben 4 auf die Scheibe 5 ausgleicht. Der Ring 20 kann in seiner Lage durch ein Handrad 53 (Fig. 7) gesperrt werden, das auf einen in dem Pumpengehäuse 'befestigten Zapfen 54 aufgeschraubt ist. In dem Handgriff 52 ist eine Nut 55 für den Zapfen 54 vorhanden. Durch Anziehen des Handrades 53 wird dieses somit gegen den Handgriff 52 gepreßt und sperrt denselben.

Wie oben gesagt ist, kann die in Fig. 5 bis 7 gezeigte Pumpe umgestellt werden. Infolgedessen kann die Pumpe mit Vorteil als Trimmpumpe in Unterseebooten verwendet werden, ohne daß einige Ventile 0. dgl. verstellt zu werden brauchen. Die Erfindung kann auch bei rotierenden Motoren der fraglichen Art Verwendung finden.

Claims

Patent-Ansprüche:

ι. Entlastungsvorrichtung für kreisende Kolbenpumpen (oder -motoren) mit Taumelscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Kolben gegen die Taumelscheibe ausgeübte Druck (ganz oder teilweise) hydraulisch aufgenommen wird und die Taumelscheibe gerade vor den am Druckraum befindlichen Kolben beeinflußt.
2. Ausführungsform nach Anspruch i, gekennzeichnet durch, feste, die Taumelscheibe führende Rippen, die auf der Anliegefläche eine Aushöhlung besitzen, welche mit dem betreffenden Druckraum der Pumpe in Verbindung steht.
3. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taumelscheibe von einem im Pumpengehäuse drehbar gelagerten, im Querschnitt U-förmigen Ring 0. dgl. geführt wird, dessen beide, die Scheibe führende Schenkel an ihrer Innenseite Aushöhlungen besitzen, welche mit dem betreffenden Druck- und Saugraum der Pumpe in Verbindung stehen, um außer der Entlastung auch noch die Änderung der Leistung "und Strömungsrichtung zu bewirken.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.