DE3247290A1 - Hydraulische pumpe - Google Patents

Description

ΓΛ HAGtMANN & IV\kTNER

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U.Z.: Pat 183/9-82M München, den

21 . Dezember 1982 Dr. G/2/ho

HYDRO RENE LEDUC, S. A. Baccarat / Frankreich

HYDRAULISCHE PUMPE

Beanspruchte Priorität: Datum: 15. Januar 1982

Land: Frankreich Az: 82.00573

CLYtK, HAUtMANN & PAKINtK

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HYDRO RENE LEDUC, S.A. München, den

Azerailles / Frankreich 21. Dezember 1982

U.Z.: Pat 183/9-82M Dr. G/2/ho

Hydraulische Pumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Pumpe mit parallel zur Pumpenachse angeordneten Hohlkolben, die mittels einer Taumelscheibe in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt werden, wobei die Pumpenförderung über dem Hohlkolben nachgeschaltete Druckventile erfolgt, die mittels Federn vorgespannt sind.

Bei Pumpen dieser Art ist es bekannt, Auslaß- bzw. Druckventile einzusetzen, die durch Rückstellfedern vorgespannt sind. Diese Rückstellfedern sind im allgemeinen so eingestellt, daß sie sich nur unter einem bestimmten Druck in der Größenordnung von 1,5 bar oder darüber öffnen. Deshalb weisen diese Pumpen zwei Nachteile auf:

Ein erster Nachteil wird darin gesehen, daß diese Pumpen nicht von selbst anlaufen können und eine Druckspeisung benötigen, die man erhält, indem man entweder den Behälter unter Luft oder Gasdruck setzt oder indem man den Füssigkeitsbehälter oberhalb der Pumpe anordnet. Die Unfähigkeit dieser Pumpen zum Selbstansaugen läßt sich daher erklären, daß das volumetrische Verhältnis zwischen den beiden Endstellungen der Kolben nicht ausreichend ist, um in genügender Weise die Luft zusammenzudrücken, wenn die Pumpe leer ist, um dann einen ausreichend großen Druck zu haben, um die Ventile bzw. die Ventilklappen öffnen zu können.

Der zweite Nachteil ist darauf zurückzuführen, daß das Schließen der Ventile immer sehr plötzlich und abrupt erfolgt, was bei diesen Pumpen dazu führt, daß sie ein sehr bemerkenswertes Geräuschniveau aufweisen, das bisweilen größer ist als das maximal zulässige Geräuschniveau in Werkstätten oder Werkhallen.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbes- ... sern, daß ihre Steuerungsanordnung für die Druckventile es erlaubt, die beiden aufgezeigten Nachteile möglichst weitgehend zu beheben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer hydraulischen Pumpe der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß jedes Druckventil für sein Öffnen durch einen Schacht, dessen Bewegung von der Taumelscheibe aus gesteuert wird, in Öffnungsstellung vorgeschoben bzw. gedrückt wird und daß es für seine Schließbewegung durch denselben Schaft geführt wird. Bei der erfindungsgemäßen Pumpe ist somit jedem Druckventil ein Betätigungsschaft zugeordnet, dessen Bewegung von der Taumelscheibe ausgelöst wird und der mechanisch zum einen die Öffnungsbewegung des Ventiles steuert wie auch dessen Schließbewegung verzögert. Dieser Betätigungsschaft kann sich entweder direkt auf der aktiven Oberfläche (Steuerfläche) der Taumelscheibe abstützen oder er kann auch dem jeweiligen Hohlkolben zugeordnet sein.

In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pumpe kann jedes Druckventil fest mit einem Schaft verbunden sein, der in einer im Pumpengehäuse vorgesehenen Bohrung gleitend angeordnet ist und sich mit seinem einen Ende auf der geneigten Steuerfläche der Taumelscheibe abstützt, wodurch er in einem ersten Zeitabschnitt zum öffnen des Ventiles durch die Taumelscheibe vorgeschoben und im einem zweiten Zeitabschnitt für die Schließbewegung des Ventiles in seiner Rücklaufbewegung verzögert wird. Gleichermaßen vorteil-

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haft kann jedoch auch jedes Druckventil fest mit einem Schaft verbunden sein, der durch den Hohlkolben ebenso wie durch eine zwischen diesem und der geneigten Steuerfläche der Taumelscheibe angeordnete Gleitbüchse hindurchverläuft und zwar derart, daß der Schaft in einem ersten Zeitabschnitt zur öffnung des Ventiles von der Taumelscheibe vorgeschoben und in einem zweiten Zeitabschnitt während des Schließens des Ventiles in seiner Rücklaufbewegung verzögert wird. Dabei können vorzugsweise innerhalb des Hohlkolbens Führungsmittel, etwa Führungsbuchsen, für den Schaft vorgesehen sein.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemä— ßen Pumpe besteht auch darin, daß jeder Hohlkolben mit einem Schaft fest verbunden ist, mittels dessen er in einem ersten Zeitabschnitt das Druckventil öffnet, während er dabei selbst durch die geneigte Steuerfläche der Taumelscheibe vorgeschoben wird, und mittels dessen er in einem zweiten Zeitabschnitt die Schließbewegung des Ventiles verzögert.

Die erfindungsgemäße Pumpe erlaubt nicht nur einen selbstansaugenden Betrieb, sondern infolge der durch den jeweiligen Betätigungsschaft verzögerten Rückstellbewegung der Förder-Druckventile läßt sich auch eine ganz erhebliche Absenkung des Pumpengeräusches erreichen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im Prinzip beispielshalber noch näher erläutert. Es zeigen: 30

Fig. 1 eine schematische Axialschnittdarstellung einer Pumpe, die mit Druckventilen nach der Lehre der Erfindung versehen ist;

Fig. 2 eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles F aus Fig. 1;

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Fig. 3 eine schematische Teildarstellung (geschnitten) einer ersten Ausführungsvariante, darstellend einen Kolben und sein Druckventil;

Fig. 4 und 5 zwei schematische Teildarstellungen (geschnitten) , die zwei nahe beieinander liegende Stellungen eines Kolbens und seines Druckventils nach einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung zeigen;
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Fig. 6 und 7 zwei Draufsichten auf die Taumelscheibe

mit Gleitscheibe, entsprechend den Darstellungen der Fig. 4 und 5. -

Bei den in den Zeichnungen dargestellten Taumelscheiben-Axialkolbenpumpen ,deren Typ weithin bekannt ist,sind die einzelnen Elemente nicht im Detail dargestellt, sondern nur insoweit, als die Elemente für das Verständnis der Erfindung erforderlich sind. Die in Fig. 1 dargestellte Pumpe weist ein ortsfestes Gehäuse 1 auf, in dem eine Vielzahl von Bohrungen 2 parallel zur Pumpenachse angebracht sind. In diesen Bohrungen 2 laufen Hohlkolben 3, deren jeder von einer Rückstell-Feder 4 vorgespannt ist. Der teilweise kugelförmig ausgebildete Kopf jedes Hohlkolbens 3 stützt sich unter Zwischenschaltung einer Gleitbüchse 5 gegen die Steuerfläche 6 einer Taumelscheibe 7, die von einer Welle 8 in Rotation versetzt wird. Die Drehung der Welle 8 erzeugt eine Oszillation der Fläche 6 der Taumelscheibe 7 ,und die Kolben 3 werden zu einer hin- und hergehenden Bewegung angeregt.

Wenn im Verlauf der Ansaugphase eine Büchse 5 über der nierenförmigen Aussparung 9, die auf der Steuerfläche 6 der Taumelscheibe 7 eingelassen ist, vorbeiläuft, fließt die hydraulische Flüssigkeit von besagter Aussparung 6 zum Inneren des Kolbens 3 durch die Gleitbüchse 5 hindurch. Wenn dann im weiteren Verlauf der Ausstoßphase die Büchse 5 auf ebener Oberfläche gleitet, kann die Flüssigkeit nicht mehr durch die Büchse 5 entweichen und wird unter Druck gesetzt: sie

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entweicht dann über die Leitung 10, die mit einem Ausstoßkanal 11 durch ein Ausstoßventil 12 hindurch, das unter der Druckwirkung einer Rückstell-Feder 13 steht, in Verbindung steht. Nach der Lehre der Erfindung ist jedes Ventil 12 mit einem Schaft 14 fest verbunden, der frei in einer Bohrung 15 gleitet, die ihrerseits im Pumpengehäuse 1 ausgespart ist. Man sieht, daß die Steuerscheibe 6 der Taumelscheibe 7 dann, wenn sie sich in hin- und hergehender Bewegung befindet, in Kontakt mit dem abgerundeten Schaftende 14a des Schaftes 14 kommt und daß dadurch das Ventil 12 mechanisch von der Taumelscheibe 7 in Bewegung versetzt wird, wie groß auch immer die Kraft der Feder 13 sein mag. Damit erhält man zwei Ergebnisse: zum einen befindet sich das Ventil 12 automatisch in einer offenen Stellung, selbst wenn der zugehörige Kolben 3 nur Luft pumpt und die Luft dabei nicht auf einen ausreichend hohen Druck komprimiert, um den Widerstand der Rückstellfeder 3 zu überwinden: die Pumpe ist somit selbstansaugend. Zum anderen ist der Schließverlauf des Ventils 12 progressiv, was in erheblichem Maße den Lärm mindert, der vom plötzlichen Schließen der Ventile 12 herrührt.

Allerdings ist der Verlauf des Öffnens und des Schließens der Ventile 12 abhängig von der Neigung der Steuerfläche der Taumelscheibe 7 und kann in bestimmten Fällen zu lang sein. Um das auszuschalten kann man, wie dies'in den Fig. und 2 dargestellt ist, auf der Steuerfläche 6 der Taumelscheibe 7 einen gewölbten Nocken 16 anbringen, der die Öffnungs- und die Schließbewegung des Ventiles 12 beschleunigt. In dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Beispiel ist dieser Zusatznocken 16 symmetrisch bezüglich der Achse größter Neigung der Steuerfläche 6 der Taumelscheibe 7 angeordnet; man kann aber auch einen asymmetrischen Nocken einsetzen und dann öffnungs- und Schließzeiten, die unterschiedlich sind, für die Ventile erhalten.

In Fig. 3 ist eine erste alternative Ausführungsform für die Erfindung dargestellt, jedoch wurde, um die Figur zu

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vereinfachen, nur ein einziger Kolben 3 und nur ein Teil der Taumelscheibe 7 eingezeichnet. Nach dieser Ausführungsform verläuft der Schacht 14 in der Mitte des Kolbens 3. In diesem Fall ist das Ventil 12 genau hinter und koaxial zu dem Kolben 3 angeordnet. Vorzugsweise ist die Gleitbüchse 5 in ihrer Mitte mit einer Hülse 17 versehen, welche die Führung des Schaftes 14 sicherstellt. Die Funktionsweise ist dieselbe wie im Falle der Fig. 1 und 2.

In den Fig. 4 bis 7 ist eine zweite alternative Ausführungsform für ein solches Ventil dargestellt. Die Fig. 4 und zeigen einen einzelnen (und in beiden Figuren auch jeweils denselben) Hohlkolben 3 in zwei Positionen, die hinsichtlich der Achse größter Neigung der Taumelscheibe 7 geringfügig voneinander verschieden sind, wie dies aus der Darstellung der Fig. 6 und 7 hervorgeht, wobei die Darstellungen der Figuren 6 und 7 jeweils den Positionen der Fig. 4 und 5 entsprechen. Nach der hier dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist im Inneren jedes Kolbens 3 ein

20.Schaft 18 vorgesehen, der mit dem betreffenden Kolben 3 fest verbunden ist. Somit ist es hier der von der Steuerfläche 6 der Taumelscheibe 7 angetriebene Kolben, der im .Ablauf der Bewegungen das Ventil 12 unter Zwischenschaltung des Schaftes 18 öffnet.

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Claims (5)

1. GFYER, HAGLMANN & PARTNER

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   Patentansprüche

   Hydraulische Pumpe mit parallel zur Antriebsachse angeordneten Hohlkolben, die mittels einer Taumelscheibe in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt werden, wobei die Pumpenförderung über Druckventile erfolgt, die hinter den Hohlkolben angeordnet und von Federn vorgespannt sind, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Druckventil · (12) für sein öffnen durch einen Schaft (14;18), dessen Bewegung von der Taumelscheibe (7) aus gesteuert wird, in Öffnungsstellung gedrückt und für seine Schließbewegung von demselben Schaft (14;18) geführt wird.
2. 2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Druckventil (12) fest mit einem Schaft (14) verbunden ist, der in einer im Pumpengehäuse (1) vorgesehenen Bohrung

   (15) gleitend angeordnet ist und sich mit seinem einen Ende auf der geneigten Steuerfläche (6) der Taumelscheibe (7) abstützt, wodurch er in einem ersten Zeitabschnitt zum Öffnen des Ventiles (12) durch die Taumelscheibe (7) vorgeschoben und in einem zweiten Zeitabschnitt für die Schließbewegung des Ventiles (12) in seiner Rücklaufbewegung verzögert wird.
3. 3. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Druckventil (12) fest mit einem Schaft (14) verbunden ist, der durch den Hohlkolben (3) ebenso wie durch eine zwi-

   sehen diesem und der geneigten Steuerfläche (6) der·Taumelscheibe (7) angeordnete Gleitbüchse (5) hindurch verläuft, derart, daß der Schaft (14) in einem ersten Zeitabschnitt zur Öffnung des Ventiles (12) von der Taumelscheibe (7) vorgeschoben und in einem zweiten Zeitabschnitt während des Schließens des Ventiles (12) in seiner Rücklaufbewegung verzögert wird.
4. 4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Hohlkolbens (3) Führungsmittel (17) für den Schaft (14) vorgesehen sind.
5. 5. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hohlkolben (3) mit einem Schaft (18) fest verbunden ist, mittels dessen er in einem ersten Zeitabschnitt das Druckventil (12) öffnet, während er dabei selbst durch die geneigte Steuerfläche (6) der Taumelscheibe (7) vorgeschoben wird, und in einem zweiten Zeitabschnitt die Schließbewegung des Ventiles (12) verzögert.

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