DE4035748A1 - Axialkolbenpumpe fuer hohe drehzahlen - Google Patents

Axialkolbenpumpe fuer hohe drehzahlen

Info

Publication number
DE4035748A1
DE4035748A1 DE19904035748 DE4035748A DE4035748A1 DE 4035748 A1 DE4035748 A1 DE 4035748A1 DE 19904035748 DE19904035748 DE 19904035748 DE 4035748 A DE4035748 A DE 4035748A DE 4035748 A1 DE4035748 A1 DE 4035748A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston pump
axial piston
valve plate
pump according
piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19904035748
Other languages
English (en)
Inventor
Hans Juergen Dipl Ing Lauth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LuK Fahrzeug Hydraulik GmbH and Co KG
Original Assignee
Vickers Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE8913254U external-priority patent/DE8913254U1/de
Application filed by Vickers Systems GmbH filed Critical Vickers Systems GmbH
Priority to DE19904035748 priority Critical patent/DE4035748A1/de
Publication of DE4035748A1 publication Critical patent/DE4035748A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014Details or component parts
    • F04B1/2035Cylinder barrels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014Details or component parts
    • F04B1/2042Valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

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.
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.
DE19904035748 1989-11-09 1990-11-09 Axialkolbenpumpe fuer hohe drehzahlen Withdrawn DE4035748A1 (de)

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)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE8913254U DE8913254U1 (de) 1989-11-09 1989-11-09
DE19904035748 DE4035748A1 (de) 1989-11-09 1990-11-09 Axialkolbenpumpe fuer hohe drehzahlen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4035748A1 true DE4035748A1 (de) 1991-05-16

Family

ID=25898373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19904035748 Withdrawn DE4035748A1 (de) 1989-11-09 1990-11-09 Axialkolbenpumpe fuer hohe drehzahlen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4035748A1 (de)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4301136A1 (de) * 1993-01-18 1994-07-21 Danfoss As Hinterflansch einer hydraulischen Maschine
DE4301133A1 (de) * 1993-01-18 1994-07-21 Danfoss As Hydraulische Kolbenmaschine
DE4301135A1 (de) * 1993-01-18 1994-07-21 Danfoss As Hydraulische Kolbenmaschine
DE4301120A1 (de) * 1993-01-18 1994-07-21 Danfoss As Andruckvorrichtung in einer hydraulischen Axialkolbenmaschine
DE4341846C1 (de) * 1993-12-08 1995-07-13 Danfoss As Steuerspiegel für eine hydraulische Kolbenmaschine
DE4417011A1 (de) * 1994-05-13 1995-11-16 Danfoss As Hydraulische Kolbenmaschine
DE4442556A1 (de) * 1994-11-30 1996-06-05 Danfoss As Hydraulische Axialkolbenmaschine
FR2736102A1 (fr) * 1995-06-30 1997-01-03 Danfoss As Machine hydraulique a pistons axiaux
DE19838897A1 (de) * 1998-08-27 2000-03-09 Lutz Mueller Axialkolbenmaschine
US6186748B1 (en) * 1998-07-21 2001-02-13 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Axial piston pump
WO2009124745A1 (de) * 2008-04-11 2009-10-15 Robert Bosch Gmbh Strömungsoptimierte zylindertrommel für hydrostatische kolbenmaschinen
DE102009039829A1 (de) 2009-09-02 2011-03-03 Linde Material Handling Gmbh Hydrostatische Axialkolbenpumpe, insbesondere Schrägscheibenpumpe
EP2669516A1 (de) * 2012-05-31 2013-12-04 Messier-Bugatti-Dowty Hydraulische Axialkolbenpumpe
DE102012013202A1 (de) 2012-07-02 2014-01-02 Robert Bosch Gmbh Hydrostatische Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise
WO2014111360A1 (de) * 2013-01-18 2014-07-24 Robert Bosch Gmbh Schrägscheibenmaschine
CN104141593A (zh) * 2013-05-08 2014-11-12 罗伯特·博世有限公司 具有气缸筒的流体静力学的轴向活塞机
CN105864154A (zh) * 2015-02-11 2016-08-17 丹佛斯有限公司 液压装置
DE102017201935A1 (de) 2016-03-03 2017-09-07 Robert Bosch Gmbh Zylindertrommel für eine hydrostatische Axialkolbenmaschine und Verfahren zur Herstellung einer solchen Zylindertrommel
US20170298912A1 (en) * 2014-12-23 2017-10-19 Parker-Hannifin Corporation Hydrostatic pump barrel with sloped kidney ports
DE102020211118A1 (de) 2020-09-03 2022-03-03 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Hydrostatische Axialkolbenmaschine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3059432A (en) * 1962-05-08 1962-10-23 Thoma Hans Axial piston hydraulic units
DE1453552B1 (de) * 1962-12-06 1970-03-12 Lucas Industries Ltd Dichtung zwischen Steuerspiegelscheibe und Gehäuse einer Schiefscheiben-Axialkolbenmaschine
DE1950498A1 (de) * 1969-10-07 1971-05-06 Kaiser Aluminium Chem Corp Verfahren zur Waermebehandlung von Koerpern aus einer Aluminiumlegierung
DE2164364A1 (de) * 1971-12-23 1973-06-28 Kloeckner Werke Ag Hydrostatische axialkolbeneinheit
DE3413059C1 (de) * 1984-04-06 1985-07-11 Hydromatik GmbH, 7915 Elchingen Axialkolbenmaschine,insbesondere -pumpe der Schraegscheiben- oder Schraegachsenbauart
DE3800031A1 (de) * 1988-01-04 1989-07-20 Molly Hans Dipl Ing Dr Ing E H Axialkolbenmaschine mit drehmomententwicklung an der hubscheibe

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3059432A (en) * 1962-05-08 1962-10-23 Thoma Hans Axial piston hydraulic units
DE1453552B1 (de) * 1962-12-06 1970-03-12 Lucas Industries Ltd Dichtung zwischen Steuerspiegelscheibe und Gehäuse einer Schiefscheiben-Axialkolbenmaschine
DE1950498A1 (de) * 1969-10-07 1971-05-06 Kaiser Aluminium Chem Corp Verfahren zur Waermebehandlung von Koerpern aus einer Aluminiumlegierung
DE2164364A1 (de) * 1971-12-23 1973-06-28 Kloeckner Werke Ag Hydrostatische axialkolbeneinheit
DE3413059C1 (de) * 1984-04-06 1985-07-11 Hydromatik GmbH, 7915 Elchingen Axialkolbenmaschine,insbesondere -pumpe der Schraegscheiben- oder Schraegachsenbauart
DE3800031A1 (de) * 1988-01-04 1989-07-20 Molly Hans Dipl Ing Dr Ing E H Axialkolbenmaschine mit drehmomententwicklung an der hubscheibe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z.: Ölhydraulik und Pneumatik 1974, S. 679 *

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4301133A1 (de) * 1993-01-18 1994-07-21 Danfoss As Hydraulische Kolbenmaschine
DE4301135A1 (de) * 1993-01-18 1994-07-21 Danfoss As Hydraulische Kolbenmaschine
DE4301120A1 (de) * 1993-01-18 1994-07-21 Danfoss As Andruckvorrichtung in einer hydraulischen Axialkolbenmaschine
DE4301136A1 (de) * 1993-01-18 1994-07-21 Danfoss As Hinterflansch einer hydraulischen Maschine
DE4341846C1 (de) * 1993-12-08 1995-07-13 Danfoss As Steuerspiegel für eine hydraulische Kolbenmaschine
DE4417011A1 (de) * 1994-05-13 1995-11-16 Danfoss As Hydraulische Kolbenmaschine
DE4442556C2 (de) * 1994-11-30 1999-05-27 Danfoss As Hydraulische Axialkolbenmaschine
DE4442556A1 (de) * 1994-11-30 1996-06-05 Danfoss As Hydraulische Axialkolbenmaschine
DE19523828C1 (de) * 1995-06-30 1997-01-16 Danfoss As Hydraulische Axialkolbenmaschine
FR2736102A1 (fr) * 1995-06-30 1997-01-03 Danfoss As Machine hydraulique a pistons axiaux
US6186748B1 (en) * 1998-07-21 2001-02-13 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Axial piston pump
DE19838897A1 (de) * 1998-08-27 2000-03-09 Lutz Mueller Axialkolbenmaschine
DE19838897C2 (de) * 1998-08-27 2002-12-05 Lutz Mueller Axialkolbenmaschine
US8777588B2 (en) 2008-04-11 2014-07-15 Robert Bosch Gmbh Flow-optimized cylinder drum for hydrostatic piston engines
WO2009124745A1 (de) * 2008-04-11 2009-10-15 Robert Bosch Gmbh Strömungsoptimierte zylindertrommel für hydrostatische kolbenmaschinen
DE102009016978B4 (de) * 2008-04-11 2018-02-01 Robert Bosch Gmbh Strömungsoptimierte Zylindertrommel für hydrostatische Kolbenmaschinen
CN101990601B (zh) * 2008-04-11 2013-12-11 罗伯特.博世有限公司 用于液压活塞机的流动优化的缸筒
DE102009039829A1 (de) 2009-09-02 2011-03-03 Linde Material Handling Gmbh Hydrostatische Axialkolbenpumpe, insbesondere Schrägscheibenpumpe
FR2991400A1 (fr) * 2012-05-31 2013-12-06 Messier Bugatti Dowty Pompe hydraulique a pistons axiaux
EP2669516A1 (de) * 2012-05-31 2013-12-04 Messier-Bugatti-Dowty Hydraulische Axialkolbenpumpe
DE102012013202A1 (de) 2012-07-02 2014-01-02 Robert Bosch Gmbh Hydrostatische Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise
WO2014111360A1 (de) * 2013-01-18 2014-07-24 Robert Bosch Gmbh Schrägscheibenmaschine
US9638180B2 (en) 2013-05-08 2017-05-02 Robert Bosch Gmbh Hydrostatic axial piston machine having a cylinder barrel with a working piston which is mounted obliquely with respect to its axial direction and with a planar control plate
DE102013208454A1 (de) 2013-05-08 2014-11-13 Robert Bosch Gmbh Hydrostatische Axialkolbenmaschine mit einer Zylindertrommel mit schräg zu deren Axialrichtung gelagerten Arbeitskolben und einem ebenen Steuerspiegel
CN104141593A (zh) * 2013-05-08 2014-11-12 罗伯特·博世有限公司 具有气缸筒的流体静力学的轴向活塞机
US20170298912A1 (en) * 2014-12-23 2017-10-19 Parker-Hannifin Corporation Hydrostatic pump barrel with sloped kidney ports
US10364806B2 (en) * 2014-12-23 2019-07-30 Parker-Hannifin Corporation Hydrostatic pump barrel with sloped kidney ports
CN105864154A (zh) * 2015-02-11 2016-08-17 丹佛斯有限公司 液压装置
EP3056730A1 (de) * 2015-02-11 2016-08-17 Danfoss A/S Hydraulische Vorrichtung
CN105864154B (zh) * 2015-02-11 2017-12-12 丹佛斯有限公司 液压装置
US10436184B2 (en) 2015-02-11 2019-10-08 Danfoss A/S Hydraulic device
DE102017201935A1 (de) 2016-03-03 2017-09-07 Robert Bosch Gmbh Zylindertrommel für eine hydrostatische Axialkolbenmaschine und Verfahren zur Herstellung einer solchen Zylindertrommel
DE102020211118A1 (de) 2020-09-03 2022-03-03 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Hydrostatische Axialkolbenmaschine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4035748A1 (de) Axialkolbenpumpe fuer hohe drehzahlen
DE4138313C2 (de) Radialkolbenpumpe
DE3590198C2 (de) Ventilplatte für eine hydrostatische Axialkolbeneinheit
DE3404056C2 (de)
DE3716407A1 (de) Hydraulische uebertragungsvorrichtung
DE102007039172B4 (de) Flügelzellenpumpe
EP0401408A1 (de) Radialkolbenmaschine
DE4301134C2 (de) Hydraulische Axialkolbenmaschine
DE4011671C2 (de) Regelbare Flügelzellenpumpe
EP0728945B1 (de) Axiakolbenmaschine
EP0105222A2 (de) Axialkolbenmaschine
DE3242983A1 (de) Regelbare fluegelzellenpumpe
DE102018214481A1 (de) Hydrostatische Verdrängermaschine
DE3728448C2 (de)
DE10156835C1 (de) Drehkolbenpumpe
DE1812251B2 (de) Flügelzellenpumpe
EP0383167B1 (de) Axialkolbenmaschine
DE2504562B2 (de) Hydrostatische Axialkolbenpumpe
DE3134537C2 (de) Hydraulische Axialkolbenmaschine mit rotierenden Verdrängungskörpern
DE3542648C2 (de)
DE10017780B4 (de) Kolbenmaschine
DE3734926C2 (de)
EP0863308A1 (de) Kolbenpumpvorrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten
DE2643770A1 (de) Hydraulische maschine mit axial angeordneten kolben
DE4029509A1 (de) Kolbenpumpe

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