DE4035748A1 - Axialkolbenpumpe fuer hohe drehzahlen - Google Patents
Axialkolbenpumpe fuer hohe drehzahlenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Axialkolben
pumpe für hohe Drehzahlen mit folgenden Merkmalen:
In einem Gehäuse sind eine Welle gelagert und eine
Kolbentrommel untergebracht, die von der Welle an
getrieben wird; in der Kolbentrommel ist eine Mehr
zahl von Pumpbohrungen zur Aufnahme von Kolben vor
gesehen; die Pumpbohrungen weisen Durchlaßöffnungen
auf, die in einem kreisringförmigen Dichtfeld ange
ordnet sind; die Kolben weisen jeweils Kolbenköpfe
auf, die mit einer Einrichtung zum Längsantrieb der
Kolben verbunden sind; das Gehäuse weist einen Ein
laßkanal und einen Auslaßkanal auf, die zu einem
Steuerspiegel mit nierenförmiger Einlaßöffnung und
Auslaßöffnung führen, durch welche die Pumpboh
rungen mit Fluid gefüllt bzw. entleert werden, wenn
sich die Kolbentrommel gegenüber dem Steuerspiegel
dreht.
Bei Axialkolbenpumpen gibt es die Bauarten: a) mit
Schrägscheibe und b) mit geknickter Achse, wobei
beide Bauarten mit konstanter oder mit veränderba
rer Verdrängung vorkommen. Gewöhnlich ist die Kol
bentrommel gegenüber der Welle unverdrehbar, aber
um einen geringen Betrag axial verschiebbar gela
gert, um mittels Federkraft gegen den Steuerspiegel
geschoben zu werden, wo eine gewisse Anpressung
benötigt wird, um die Leckströme geringzuhalten.
Die Druckflüssigkeit versucht, den Steuer
spiegelspalt auszuweiten, weswegen die Austritts
öffnungen am spiegelseitigen Ende der Pumpbohrungen
klein gemacht werden müssen. Die Austrittsöffnungen
werden aber andererseits auch als Eintrittsöffnun
gen benutzt; diese sollten jedoch möglichst groß
sein, zumal die Strömungsverhältnisse im Bereich
des Steuerspiegels kritisch sind. Das im Gehäuse
mit niedriger Geschwindigkeit fließende Fluid muß
nämlich unmittelbar nach dem Durchtritt durch den
Steuerspiegel bzw. die Ventilplatte auf die hohe
Umfangsgeschwindigkeit der Kolbentrommel beschleu
nigt werden, um in die Pumpbohrungen eintreten zu
können. Als Folge daraus ergibt sich, daß bisherige
Pumpen bei hohen Drehzahlen im Kavitationsbereich
arbeiten. Wenn man derartige Pumpen bei höheren
Drehzahlen betreiben wollte, war es notwendig,
saugseitig einen Fülldruck beispielsweise mit einer
Füllpumpe zu erzeugen. Dadurch werden die Gesamtko
sten der Pumpe erhöht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Axi
alkolbenpumpe auch verstellbarer Art für hohe Dreh
zahlen zu schaffen, bei der auf eine Füllhilfe ver
zichtet werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Axialkolbenpumpe der
eingangs angegebenen Art durch eine Kombination von
Merkmalen gelöst, die darauf abzielen, die Zufluß
querschnitte möglichst groß zu machen, wobei jedoch
eine genügende Anpressung zwischen Kolbentrommel
und Steuerspiegel eingehalten wird. Außerdem kann
man den Geschwindigkeitssprung des angesaugten
Fluids durch eine Teilkreisreduzierung bzw. durch
Verkleinern des Abstandes der Eintrittsöffnung für
das Fluid in die Kolbentrommel zur Drehachse der
Kolbentrommel kleiner machen.
Im einzelnen handelt es sich um folgende Maßnahmen:
Welle und Kolbentrommel sind integral zu einem im
wesentlichen starren Körper vereinigt und in axi
aler Richtung fest gelagert; die Pumpbohrungen ge
hen jeweils an ihrem spiegelseitigen Ende ohne we
sentliche Querschnittsverkleinerungen in die Durch
laßöffnungen über; es ist eine Ventilplatte vorge
sehen, die an einer Seite als Steuerspiegel ausge
bildet ist und an ihrer anderen Seite mit einer
Druckfeldereinrichtung versehen ist; die Druck
feldereinrichtung umgibt die nierenförmige Auslaß
öffnung, wird von dieser gespeist und weist eine
Gesamtflächengröße auf, welche die Querschnittsflä
che der Auslaßöffnungen um ein solches Maß über
steigt, daß die Ventilplatte gegen das Dichtfeld
der Kolbentrommel gedrängt wird.
Im Gegensatz zu bisherigen Axialkolbenpumpen wird
also die Kolbentrommel nicht aktiv gegen den ruhen
den Steuerspiegel gedrängt, sondern umgekehrt: Die
Kolbentrommel ist axial festgelegt, und eine in
axialer Richtung um ein geringes Maß bewegliche
Ventilplatte wird mit ihrer Steuerspiegelseite ge
gen die Kolbentrommel gedrängt. Durch die Vereini
gung von Welle und Kolbentrommel können die Durch
laßöffnungen zu den Pumpbohrungen in der Kolben
trommel groß gemacht und auf einem wesentlich klei
neren Durchmesser untergebracht werden, als dies
bisher möglich war, da die axiale Balance des Ro
tors mit der Kolbentrommel durch das Lager erfolgt.
Die Achsen dieser Durchlaßöffnungen können schräg
zur Rotor- bzw. Maschinenachse angeordnet sein, und
man kann die Achsen der Pumpbohrungen in diese
Schräge mehr oder weniger einbeziehen. Die Pumpboh
rungen können überdies auf der Steuerspiegelseite
mit Ausnehmungen versehen werden, die in die Durch
laßöffnungen münden, um so den Abstand der Öffnung
der Pumpbohrungen zur Dreh- und Mittelachse der
Kolbentrommel zu vermindern. Auf diese Weise wird
auch der Geschwindigkeitssprung des geförderten
Fluids reduziert.
Trotz dieser Vorteile bleibt der Aufbau der Pumpe
einfach. Bemerkenswert ist ferner, daß sich die
axial hin- und hergehenden Kolbenkräfte nicht mehr
am Steuerspiegel bemerkbar machen, da diese Kolben
kräfte durch die gemeinsamen Lager von Welle und
Kolbentrommel in axialer Richtung abgefangen wer
den. Auch die radialen Fliehkräfte werden auf kur
zem Weg abgefangen und können sich so nicht auswir
ken.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand
der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht einer bekannten Kolbentrom
mel von der Steuerspiegelseite;
Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung einer ver
stellbaren Axialkolbenpumpe im Längs
schnitt;
Fig. 3 eine Ansicht gemäß III-III in Fig. 2,
nämlich die Kolbentrommel von der Steuer
spiegelseite;
Fig. 4 eine Ansicht gemäß IV-IV in Fig. 2, näm
lich eine Ventilplatte mit Druckfeldern
in der Draufsicht;
Fig. 5 eine vereinfachte Darstellung einer Axi
alkolbenpumpe mit fester Verdrängung im
Längsschnitt;
Fig. 6 eine Endansicht einer Variante der Kol
bentrommel;
Fig. 7 eine weitere Axialkolbenpumpe im Längs
schnitt, teilweise abgebrochen, und
Fig. 8 die Kolbentrommel von Fig. 7 gemäß An
sicht VIII-VIII.
Die eingangs erwähnte Problematik wird anhand von
Fig. 1 näher erläutert, die eine Darstellung der
auf dem Steuerspiegel laufenden Seite einer üb
lichen Kolbentrommel 6 wiedergibt. Entlang eines
Teilkreisdurchmessers 6a sind sieben nierenförmig
gestaltete Durchlaßöffnungen 23 angeordnet, die je
weils in eine Kolbenbohrung 20 hineinführen, deren
Umriß gestrichelt angedeutet ist. Die Durchlaß
öffnungen 23 sind von einem ringbandförmigen Dicht
feld 24 umgeben, welches ein wenig von der betrach
teten Kolbentrommelseite hervorsteht, um den
Dichtspalt und damit auch die Druckflächen zwischen
Kolbentrommel und Steuerspiegel hinsichtlich ihrer
Größe festzulegen. Je nach der Stellung der Kolben
trommel 6 zum Steuerspiegel sind drei oder vier der
Durchlaßöffnungen 23 mit der im Steuerspiegel vor
gesehenen nierenförmigen Auslaßöffnung verbunden,
wodurch der Pumpendruck entweder auf drei oder auf
vier Kolbenbohrungen wirkt. Es ergeben sich dadurch
wechselnd große, in Axialrichtung wirkende hydrau
lische Kräfte. Da man eine Öffnungsbewegung des
Steuerspiegelspaltes wegen der Leckverluste nicht
zulassen will, sorgt man dafür, daß die in den Kol
benbohrungen wirksamen hydraulischen Kräfte die
Kolbentrommel jedenfalls am Steuerspiegel halten.
Dies wird gewöhnlich dadurch erreicht, daß das
Dichtfeld 24 kleiner ist als die Querschnittsfläche
sämtlicher Kolbenbohrungen 20 zusammengenommen,
beispielsweise nur 95% dieser gesamten Kolbenquer
schnittsflächen ausmacht. (Im Durchschnitt sind nur
3,5 Kolbenbohrungsflächen und die Hälfte des Druck
feldes 24 druckbeaufschlagt.) Mit anderen Worten:
Die Größe der Kolbenbohrungen 20 bestimmt die Größe
des Dichtfeldes 24, und die Größe des Dichtfeldes
bestimmt die mögliche Querschnittsfläche der Durch
laßöffnungen 23, welche gut innerhalb des Dicht
bandes 24 angeordnet sein müssen, damit nicht der
erzeugte Druck seitlich in den Steuerspiegelspalt
entweicht.
Es wird Bezug genommen auf die Fig. 2 bis 4,
welche eine erfindungsgemäße Pumpe zeigen. Das Pum
pengehäuse besteht aus einem rohrförmigen Hauptteil
1 und einem Deckel 2 mit einem Einlaßkanal 3 und
einem Auslaßkanal 4. In dem Gehäuse 1, 2 ist eine
Welle 5 gelagert, die einstückig mit einer Kolben
trommel 6 ausgebildet ist. Ein Wellenfortsatz 7 ist
mit der Welle 5 verbunden und dient dazu, ein wei
teres, nicht dargestelltes Aggregat anzutreiben.
Die Lager des integralen Körpers aus Welle 5 und
Kolbentrommel 6 sind bei 8 und 9 dargestellt. Das
Lager 8 ist beispielsweise als kombiniertes Axial
und Radiallager ausgebildet, während das Lager 9
ein Radiallager ist. Die Kolbentrommel 6 wird also
in axialer Richtung bis auf kleine Beträge der Wär
medehnung festgehalten.
Eine Ventilplatte 10 ist am Gehäusedeckel 2 axial
verschieblich befestigt und weist eine Steuer
spiegelseite 11 und eine Druckfeldseite 12 auf.
Diese beiden Seiten sind über eine nierenförmige
Einlaßöffnung 13 und eine geteilte, nierenförmige
Auslaßöffnung 14 (Fig. 4) miteinander verbunden.
Die jeweilige Querschnittsöffnung dieser Kanäle
bzw. Öffnungen 13, 14 nimmt von der Druckfeldseite
12 zur Steuerspiegelseite 11 hin zu. Auf der Druck
feldseite 12 sind hydraulische Felder 15, 16 (Fig.
4) vorgesehen, um die Ventilplatte 10 gegen die
Kolbentrommel 6 zu drängen. Das der Einlaßöffnung
13 zugeordnete Saugfeld 15 ist verhältnismäßig
klein, während das der Auslaßöffnung 14 zugeordnete
Druckfeld 16 relativ groß ist und - da es den Aus
laßdruck führt - den Anpreßdruck der Ventilplatte 10
an der Kolbentrommel bestimmt. Die hydraulischen
Felder 15 und 16 sind jeweils durch eine Dichtung
17 bzw. 18 in dem Spalt zwischen den Teilen 2 und
10 abgegrenzt, wobei die Dichtungen 17, 18 von sol
cher Art ausgewählt sind, daß sie einen Spalt bis
zu 0,5 mm überbrücken können. Wie ersichtlich,
weist die Ventilplatte 10 eine mittige Bohrung zum
Durchlaß des Wellenfortsatzes 7 und Paßbohrungen 19
zur winkelgerechten Fixierung mit Paßstiften am Ge
häusedeckel 2 auf.
In der Kolbentrommel 6 ist eine Mehrzahl von rund
zylindrischen Pumpbohrungen 20 vorgesehen, in denen
eine entsprechende Anzahl von Kolben 21 längs der
Pumpbohrungsachsen 20a geführt ist. Die Achsen 20a
stehen im spitzen Winkel zur Drehachse 5a der Welle
5. Die Kolben 21 lassen in den Pumpbohrungen 20 je
weils Pumpräume frei, die an ihren spiegelseitigen
Enden stufenlos in Durchlaßöffnungen 23 übergehen.
Diese Durchlaßöffnungen 23 sind von einer kreis
ringförmigen Dichtfläche 24 (Fig. 3) umgeben, die
etwas aus der sonstigen Endfläche der Kolbentrommel
6 vorsteht, was jedoch in Fig. 2 nicht dargestellt
ist. Zwischen der Kolbentrommel 6 (Dichtfläche 24)
und der Ventilplatte 10 (Steuerspiegel 11) befindet
sich der Steuerspiegelspalt 22. Die Schrägstellung
der Pumpbohrungsachsen 20a ist so gewählt, daß die
Durchlaßöffnungen 23 auf möglichst kleinem Teil
kreisdurchmesser 6a in die Einlaß- und Auslaßöff
nungen 13, 14 überleiten.
Die Kolben 21 weisen Kolbenköpfe 25 auf, die in be
kannter Weise über Kolbenschuhe 26 mit einer
Schrägscheibe 27 verbunden sind. Die Kolbenschuhe
26 sind ausladender als die Kolben 21 und bestimmen
daher den kleinstmöglichen Teilkreisdurchmesser der
Kolbenköpfe 25, der ersichtlich größer ist als der
Teilkreisdurchmesser 6a der Durchlaßöffnungen 23.
Die Schrägscheibe 27 stellt eine Einrichtung zum
Längsantrieb der Kolben 21 dar, die sich hin- und
herbewegen. Infolge der begleitenden Reibung und
infolge der wechselnden Beaufschlagung der Pump
räume mit hydraulischem Druck werden auf die Kol
bentrommel 6 hin- und hergehende Kräfte übertragen.
Wegen der starren Befestigung der Kolbentrommel 6
an der Welle 5 werden jedoch solche oszillierenden
Längskräfte vom Lager 8 abgefangen und machen sich
nicht in entsprechenden oszillierenden Öffnungs
und Schließbewegungen am Steuerspiegelspalt 22 be
merkbar. Da Öffnungsbewegungen am Steuerspiegel
spalt 22 zu vermehrten Leckölströmen führen würden,
mußte eine solche Öffnungsbewegung des Steuerspie
gelspalts 22 bei bisherigen Axialkolbenmaschinen
durch eine entsprechend erhöhte Vorspannung einer
Kolbentrommel-Anpreßfeder sowie durch Beschränkung
der Größe des Dichtfeldes 24 verhindert werden. Bei
der Erfindung kann man die Größe des Druckfeldes 16
so bemessen, daß der Druck im Steuerspiegelspalt 22
gerade ausgeglichen wird, das heißt, die hydrauli
sche Kraft im Steuerspiegelspalt 22 ist etwa so
groß wie die durch das Druckfeld 16 erzeugte
hydraulische Kraft und dieser entgegensetzt, so daß
die Ventilplatte 10 im wesentlichen bewegungslos
ist. Wegen eines gewissen Leckölstromes im Steuer
spiegelspalt 22 ist dort ein Druckgefälle zwischen
Pumpenhochdruck und Tank gegeben. Der Leckölstrom
verhindert Überhitzung der Maschinenteile im Be
reich des Steuerspiegelspaltes, stellt aber ande
rerseits wiederum einen Verlustfaktor dar. Bei der
erfindungsgemäßen Pumpe stellt sich durch Abstim
mung der Größe des Druckfelds 16 auf die Größe der
auf der Steuerspiegelseite der Ventilplatte 10 mit
Druck beaufschlagten Fläche immer eine richtige
Weite des Steuerspiegelspaltes 22 ein. Herstel
lungstoleranzen und die unterschiedliche Ausdehnung
der Bauteile werden von den Dichtungen 17, 18 auf
gefangen, die den "atmenden" (von Fall zu Fall un
terschiedlich großen) Spalt 22 zwischen dem Deckel
2 des Pumpengehäuses und der Ventilplatte 10 über
brücken.
Die in Fig. 2 dargestellte Bauart der Axialkolben
pumpe dient zur veränderbaren Verdrängung, das
heißt, die Schrägscheibe 27 ist schwenkbar und es
gibt eine Verstelleinrichtung 30 für die
Schräglage, wovon hier ein Stellzylinder 31 und
eine Rückholfeder 32 dargestellt sind. Es versteht
sich aber, daß diese Stelleinrichtung 30 auch in
anderer Weise, beispielsweise mit zwei Stellzylin
dern, ausgebildet sein kann.
Fig. 5 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Axialkolbenpumpe. Es werden
die gleichen Bezugszeichen wie zuvor benutzt.
Wie ersichtlich, sind die Bohrungsachsen 20a - an
ders als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 -
parallel zur Drehachse 5a der Welle 5 angeordnet.
Um auf den gewünschten kleinen Teilkreisdurchmesser
6a der Durchlaßöffnungen 23 am Steuerspiegel 22 zu
gelangen, sind diese Durchlaßöffnungen 23 mit ihrer
Achse 23a jeweils im stumpfen Winkel zur Achse 20a
bzw. im spitzen Winkel zur Achse 5a geneigt ange
ordnet. Wie ersichtlich, können auch die in der
Ventilplatte 10 angeordnete Einlaßöffnung 13 und
die Auslaßöffnung 14 im Querschnitt und in ihrer
Ausrichtung differieren, um den Einlaßkanal 3 und
den Auslaßkanal 4 in der Gehäuseplatte 2 bequem un
terbringen zu können. Die Ausbildung der Durchlaß
öffnungen 23 und die der Ventilplatte 10 kann auch
mit der Kolbentrommel gemäß Fig. 2 kombiniert wer
den.
Wenn der Wellenfortsatz 7 nicht für ein benachbar
tes Aggregat benötigt wird, kann er - sowohl bei der
in Fig. 5 als auch bei der in Fig. 2 dargestell
ten Pumpe - fortgelassen werden, wodurch die Durch
laßöffnungen 23 auf einen noch kleineren Teilkreis
durchmesser 6a gebracht werden können.
Es versteht sich auch, daß Zwischenformen der Nei
gung der Bohrungsachse 20a gegenüber der Ausfüh
rungsform nach Fig. 2 und 5 gewählt werden können,
wobei der Knick zwischen der Bohrungsachse 20a und
der Durchlaßöffnungsachse 23a geringer wird.
Wenn man zur Pumpenachse 5a parallele Boh
rungsachsen 20a mit durchgehenden Pumpbohrungen 20
anwenden will, ohne auf die Neigung der Durchlaß
öffnungsachse 23a gegenüber der Maschinenachse 5a
zu verzichten, kann man gemäß Fig. 6 die Durchlaß
öffnungen 23 mit Ausnehmungen 23b, die z. B. durch
Sintern oder Fräsen herstellbar sind, versehen, die
sich im Winkel zum Zentrum der Trommel erstrecken
und schräg in die Pumpbohrung 20 einmünden. Derar
tige Ausnehmungen können auch bei einer Pumpe gemäß
Fig. 2 vorgesehen werden, um den Teilkreisdurch
messer 6a noch kleiner auslegen zu können. Die
Querschnittsfläche der Durchlaßöffnungen 23 ist
aufgrund der Ausnehmungen nahe des Steuerspiegels
22 größer als nahe der Pumpräume. Durch diese Ge
staltung ist es möglich, die effektive Strö
mungsachse 23a der Durchlaßöffnungen 23 jeweils im
stumpfen Winkel zur zugehörigen Achse 20a der
Pumpbohrung 20 zu bringen und den Durchmesser des
Teilkreises 10a der nierenförmigen Einlaß- und Aus
laßöffnungen 13, 14 im Bereich des Steuerspiegel
spaltes 22 klein zu machen. Auf diese Weise öffnen
sich die Pumpbohrungen bzw. Durchlaßöffnungen in
unmittelbarer Nähe zur Drehachse der Kolbentrommel.
Dadurch kann der Geschwindigkeitssprung der ange
saugten Flüssigkeit verkleinert werden.
Da in der Ausführungsform nach Fig. 5 die Schräg
scheibe 27 als gehäusefestes Teil ausgebildet ist,
die Verstelleinrichtung 30 somit entfällt, steht
genügend Raum für ein größeres Kolbentrommellager 9
zur Verfügung, welches als Rollenlager zur Abstüt
zung von radialen und axialen Kräften ausgebildet
ist. Das Wellenlager 8 kann man demgegenüber als
Gleitlager oder Wälzlager mit geringer radialer
Ausdehnung auswählen. Die Aufnahme der axialen
Kräfte durch das Lager 9 direkt an der Kolbentrom
mel 6 hat den Vorteil, daß sich die Kraftlinien auf
kurzem Wege zwischen dem rechten Ende des Gehäuses
1, dem linken Ende des Gehäusedeckels 2, der Ven
tilplatte 10 und der Kolbentrommel 6 schließen. Da
durch werden die Betriebsgeräusche der Pumpe redu
ziert. Ferner machen sich unterschiedliche Wär
medehnungen zwischen Kolbentrommel und Gehäuse we
niger stark in der Größe des Spaltes 22 zwischen
dem Gehäusedeckel 2 und der Ventilplatte 10 bemerk
bar.
Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Axialkolbenpumpe, bei der
zweierlei gezeigt werden soll:
Wenn man einen kräftigen Wellenfortsatz 7 anwenden will oder auch aus anderen Gründen, kann man auf eine Verkleinerung des Teilkreisdurchmessers 10a der nierenförmigen Einlaß- und Auslaßöffnung 13, 14 gegenüber dem Teilkreisdurchmesser 6a der Durchlaß öffnungen 23 verzichten. Auch dann erhält man große Zuflußquerschnitte. Der Geschwindigkeitssprung des angesaugten Fluids wird jedoch nicht verringert.
Wenn man einen kräftigen Wellenfortsatz 7 anwenden will oder auch aus anderen Gründen, kann man auf eine Verkleinerung des Teilkreisdurchmessers 10a der nierenförmigen Einlaß- und Auslaßöffnung 13, 14 gegenüber dem Teilkreisdurchmesser 6a der Durchlaß öffnungen 23 verzichten. Auch dann erhält man große Zuflußquerschnitte. Der Geschwindigkeitssprung des angesaugten Fluids wird jedoch nicht verringert.
Weiter kann man anstelle der axial wirksamen Dich
tungen 17, 18, welche nierenförmige Saug- und
Druckfelder 15, 16 umgeben, mit mehreren, im Bogen
angeordneten Muffen 33, 34 einzelne runde Saug- und
Druckfelder 35, 36 schaffen, die jeweils in ihrer
Gesamtfläche dem Saugfeld 15 bzw. dem Druckfeld 16
entsprechen. Die Muffen 33, 34 sind mit Radialdich
tungen 37 bzw. 38 in Bohrungen 39 bzw. 40 in der
Ventilplatte 10 bzw. dem Gehäusedeckel 2 abgedich
tet. Diese Konstruktion dichtet die Übergänge zwi
schen gehäuseseitigem Einlaßkanal 3 und ventilplat
tenseitiger Einlaßöffnung 13 sowie zwischen ventil
plattenseitiger Auslaßöffnung 14 und gehäuseseiti
gem Auslaßkanal 4 ab und ist sehr unempfindlich ge
genüber Änderungen der Spaltweite zwischen Ventil
platte 10 und Gehäusedeckel 2.
Die Ventilplatte 10 kann aus einem geeigneten La
gerwerkstoff bestehen oder eine Schicht Lagerwerk
stoffe auf der Steuerspiegelseite 11 tragen. Als
Lagerwerkstoffe kommen vor allem geeignete Kunst
stoffe in Betracht.
Claims (12)
1. Axialkolbenpumpe für hohe Drehzahlen mit folgen
den Merkmalen:
- - in einem Gehäuse (1, 2) sind eine Welle (5) ge lagert und eine Kolbentrommel (6) untergebracht, die von der Welle (5) angetrieben wird;
- - in der Kolbentrommel (6) ist eine Mehrzahl von Pumpbohrungen (20) zur Aufnahme von Kolben (21) vorgesehen;
- - die Pumpbohrungen (10) weisen Durchlaßöffnungen (23) auf, die in einem kreisringförmigen Dicht feld (24) angeordnet sind;
- - die Kolben (21) weisen jeweils Kolbenköpfe (25) auf, die mit einer Einrichtung (27) zum Längsan trieb der Kolben verbunden sind;
- - das Gehäuse (1, 2) weist einen Einlaßkanal (3) und einen Auslaßkanal (4) auf, die zu einem Steuer spiegel (11) mit nierenförmiger Einlaßöffnung (13) und Auslaßöffnung (14) führen, durch welche die Pumpbohrungen (20) mit Fluid gefüllt bzw. entleert werden, wenn sich die Kolbentrommel (6) gegenüber dem Steuerspiegel (11) dreht, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - Welle (5) und Kolbentrommel (6) sind integral zu einem im wesentlichen starren Körper vereinigt und in axialer Richtung fest gelagert (8 oder 9);
- - die Pumpbohrungen (20) gehen jeweils an ihrem spiegelseitigen Ende ohne wesentliche Quer schnittsverkleinerungen in die Durchlaßöffnungen (23) über;
- - es ist eine Ventilplatte (10) vorgesehen, die an einer Seite als Steuerspiegel (11) ausgebildet ist und an ihrer anderen Seite (12) mit einer Druckfeldereinrichtung (16, 36) versehen ist;
- - die Druckfeldereinrichtung (16, 36) umgibt die nierenförmige Auslaßöffnung (14), wird von dieser gespeist und weist eine Gesamtflächengröße auf, welche die Querschnittsfläche der Auslaßöffnung (14) um ein solches Maß übersteigt, daß die Ven tilplatte (10) gegen das Dichtfeld (24) der Kol bentrommel (6) gedrängt wird.
2. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Achsen (20a) der Pumpboh
rungen (20) im spitzen Winkel zur Drehachse (5a)
angeordnet sind.
3. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die effektiven Strömungsachsen
(23a) der Durchlaßöffnungen (23) jeweils im stump
fen Winkel zur zugehörigen Achse (20a) der Pumpboh
rung (20) angeordnet sind.
4. Axialkolbenpumpe nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durch
laßöffnungen (23) mit Ausnehmungen (23b) versehen
sind, die zum Steuerspiegel (11) hin sich radial
nach innen erstrecken.
5. Axialkolbenpumpe nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der inte
grale Körper (5, 6) am Umfang der Welle (5) und der
Kolbentrommel (6) gelagert (8, 9) ist und daß ein
Axiallager vorgesehen ist.
6. Axialkolbenpumpe nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager
(9) an der Kolbentrommel (6) ein kombiniertes Ra
dial-Axiallager ist.
7. Axialkolbenpumpe nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle
(5) jenseits der Ventilplatte (10) einen Wellen
fortsatz (7) geringeren Durchmessers aufweist.
8. Axialkolbenpumpe nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil
platte (10) wenigstens auf ihrer Steuerspiegelseite
(11) zumindest eine Schicht aus reibungsvermindern
dem Kunststoff aufweist.
9. Axialkolbenpumpe nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil
platte (10) aus Kunststoff besteht.
10. Axialkolbenpumpe nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil
platte (10) aus Kunststoff besteht und einen
Metallkern aufweist.
11. Axialkolbenpumpe nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdich
tung der Übergänge zwischen gehäuseseitigem Einlaß
kanal (3) und ventilplattenseitiger Einlaßöffnung
(13) sowie zwischen ventilplattenseitiger Auslaß
öffnung (14) und gehäuseseitigem Auslaßkanal (4)
eine Reihe von Muffen (33, 34) mit am Umfang ange
brachten Radialdichtungen (37, 38) vorgesehen sind.
12. Axialkolbenpumpe nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckfeldeinrichtung (16, 36) durch mehrere neben
einander im Bogen angeordnete, mit Radialdichtungen
(38) versehene Muffen (34) gebildet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904035748 DE4035748A1 (de) | 1989-11-09 | 1990-11-09 | Axialkolbenpumpe fuer hohe drehzahlen |
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
DE8913254U DE8913254U1 (de) | 1989-11-09 | 1989-11-09 | |
DE19904035748 DE4035748A1 (de) | 1989-11-09 | 1990-11-09 | Axialkolbenpumpe fuer hohe drehzahlen |
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DE4035748A1 true DE4035748A1 (de) | 1991-05-16 |
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ID=25898373
Family Applications (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LUK FAHRZEUG-HYDRAULIK GMBH & CO KG, 6380 BAD HOMB |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |