DE570325C - Rotationspumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit veränderlicher Förderung, die eine sehr genaue Steuerung der Druckflüssigkeit besonders innerhalb des Bereiches ermöglicht, wo die Pumpenförderung an sich verhältnismäßig gering ist. Bekannt ist eine Pumpe, in welcher durch Einstellung eines schwenkbaren Zylindersterns mit radial beweglichen Kolben gegenüber dem um seine ortsfeste Achse rotierenden Mitnehmer Menge und Richtung des geförderten Flüssigkeitsstromes geregelt wird. Der Zylinderstern befindet sich in der Nullstellung, in der keine Flüssigkeit gefördert wird, wenn seine Mittellinie mit der Mittellinie der ortsfesten Achse fluchtet. Theoretisch findet in der Nullstellung keine Förderung statt, in Wirklichkeit jedoch wird eine kleine Flüssigkeitsmenge gefördert, weil die genaue Übereinstimmung der beiden Mittellinien nicht erzielbar ist. In der Nullstellung wird daher durch ein besonderes Hilfsventil die Pumpe kurzgeschlossen. Bevor jedoch die Pumpe eine merkliche Flüssigkeitsmenge fördert, muß der Steuerschieber voll geöffnet sein.

Um eine gleichmäßige Zunahme der Pumpenförderung von Null bis zu einem Maximum zu erhalten, ist erforderlich, daß der Steuerhebel eine wesentliche Bewegung entsprechend der Pumpenverdrängung bereits zu Beginn seiner Bewegung erhält und daß die Zylindersternachse sich mit einer verhältnismäßig größeren Geschwindigkeit gegen das Ende ihres Weges bewegt, so daß das von der Pumpe entsprechend dem Grade der Bewegung zusätzlich gelieferte Flüssigkeitsvolumen proportional ist dem Volumen, das die Pumpe bereits liefert. .Sobald die Zylindersternachse aus ihrer Nullstellung bewegt wird, also zu Anfang ihres Weges, entspricht eine kleine Volumenzunahme dem Gesamtvolumen, das die Pumpe liefert bei ihrer Bewegung aus der Nullstellung. Dagegen liefert die Pumpe gegen das Ende der Zylindersternbewegung ein großes Volumen, und eine entsprechende Volumenzunahme ist erforderlich zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Beschleunigung. Um das zu erreichen, wird gemäß der Erfindung das Volumen und die Strömungsrichtung der Flüssigkeit durch einen einzigen Steuermechanismus 68 gesteuert, der den Zylinderstern langsam aus seiner Nullstellung bewegt unter gleichmäßiger Steigerung der Fördermenge und der den Steuerschieber ■mit großer Geschwindigkeit in seine Öffnungsstellung bringt, bevor die Zylindersternachse merklich verstellt worden ist.

Weiterhin ist ein Mechanismus zum Schutz gegen Überlastung vorgesehen, der bei Auftreten übermäßiger Flüssigkeitsdrücke sofort eine Einschränkung der Fördermenge bewirkt. Der Hubwechselmechanismus wird hydraulisch gesteuert.

In den Zeichnungen ist

Fig. ι ein Längsschnitt einer Pumpe gemäß der beschriebenen Erfindung, der nach Linie 1-1 der Fig. 2 verläuft;

Fig. 2 ist ein Querschnitt, der nach Linie 2-2 der Fig. ι verläuft;

Fig. 3 und 4 zeigen verschiedene Arbeitsstellungen von Teilen, die in Fig. 2 dargestellt sind;

Fig. 5 zeigt den Überlasturigsschutzmechanismus in Tätigkeit;

Fig. 6 ist ein Horizontalschnitt, der nach Linie 6-6 der Fig. 2 verläuft; Fig. 7 ist ein Längsschnitt durch den Steuermechanismus der Pumpenregelmittel; Fig. 8 ist ein Schnitt, der nach Linie 8-8 der Fig. 7 verläuft;

Fig. 9 und 10 sind Schnitte, die nach Linie 9-9 der Fig. 7 und 8 verlaufen; sie zeigen die Teile in verschiedenen Arbeitsstellungen.

Die in der Zeichnung dargestellte Pumpe ist vollständig in einem Hauptgehäuse 10 eingeschlossen, das als Behälter für die Druckflüssigkeit, vorzugsweise Öl, dient. Der normale Ölstand wird durch die Linie x-x angezeigt. Das Gehäuse wird oben durch einen abnehmbaren Deckel 11 geschlossen, und an einer Seite ist ein abnehmbares Hilfsgehäuse 12 befestigt. Das Gehäuse 12 bildet das Stützlager für den Mitnehmer 13 und für die Antriebswelle 14, die untereinander befestigt sind und gemeinsam rotieren. Mitnehmer 13 und Welle sind in Lagern 15 und 16 des Gehäuses drehbar und werden mit hierfür geeigneten Mitteln angetrieben, z. B. durch eine Riemenscheibe 17, die auf dem äußeren Ende der Welle befestigt ist.

Die dargestellte Pumpe ist eine Rotationspumpe veränderlicher Fördermenge mit mehreren Pumpenkolben. Sie enthält einen Zylinderstern 18 mit einer Nabe 19, die bei 20 ausgebohrt ist. Auf dem vorstehenden Ende 21 des Zapfens 22 ist der Mitnehmer 13 befestigt. Der Zylinderstern ist mit einer Reihe von zylindrischen Bohrungen 23 versehen, die in radialer Richtung rund um die zentrale Bohrung 20 angeordnet sind, derart, daß sie nacheinander mit Aussparungen 24 und 25 in Verbindung gelangen, die auf dem Zapfen 22 angeordnet sind, und zwar während der Rotation des Zylindersterns. In jede Zylinderbohrung ist ein Kolben 26 eingeläppt, jeder Kolben hat einen Kreuzkopf 27. Der Mitnehmer 13 hat in der Nähe seines Umfanges eine Reihe tangential angeordneter Reaktionsdruckplatten 28, die in gegenüberliegenden, in der Umfangswand 30 des Mitnehmers 13 eingearbeiteten Xuten 29 befestigt sind. Zwischen jedem Kreuzkopf 27 und der dazugehörigen Reaktionsdruckplatte 28 ist ein den Druck übertragendes Glied geschaltet, welches so konstruiert ist, daß alle normalen, auf jeden Kreuzkopf übertragenen Drücke dort aufgefangen werden. In der dargestellten Pumpe bestehen diese Zwischenglieder aus zwei Rollen 31 und 32, die sich frei zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen jedes Kreuzkopfes und der damit zusammenarbeitenden Reaktionsdruckplatte abwälzen können. Ein die Rollenlage bestimmender Käfig 33 schließt die Rollen 31 und 32 ein; sie sind darin drehbar und frei beweglich zwischen dem Kreuzkopf und der entsprechenden Reaktionsdruckplatte, und zwar innerhalb des Bereiches, der einerseits durch einen Zurückhaltebolzen 34, der in der Reaktionsdruckplatte 28 befestigt ist, anderseits von dem Vorsprung 35 des Kreuzkopfes bestimmt ist, die beide in eine Nut 36 des Käfigs 33 eingreifen.

Der Zapfen 22 ist in einem horizontalen Arm 38 befestigt, der auf einem Ende auf einer horizontalen Welle 39 schwenkbar getragen ist, die durch das Gehäuse 10 hindurchgeht und an beiden gegenüberliegenden Enden in geeigneten Angüssen 40 befestigt ist, die mit den Seitenwänden des Gehäuses ein Ganzes bilden. Das befestigte Ende 41 des Zapfens ist mit Aussparungen 42 und 43 versehen; Aussparung42 steht mit'der Aussparung 24 durch ein Paar im Zapfen längsgerichteter Kanäle 44 in Verbindung; Aussparung 43 steht mit der Aussparung 25 durch ein ähnliches Paar von Kanälen 45 in Verbindung. Aussparung 42 steht mit einem Kanal 46 in dem Arm 38 und Aussparung 43 mit einem oberen und unteren Kanal 47 und 48 in dem Arm in Verbindung. Wenn die Pumpe in entgegengesetzter Richtung der Uhrzeigerrichtung (Fig. 2) rotiert und der Arm 38 sich in der unteren Nullstellung nach Fig. ι und 2 sich befindet, die Mittellinie des Zapfens 22 also mit der Mittellinie des Mitnehmers 13 und der Antriebswelle 14 fluchtet, dann drehen sich die Kolben 26 um den Zapfen 22, ohne in den zylindrischen Bohrungen 23 hin und her zu gehen, und die Pumpenförderung ist Null. Durch Hochschwenken des Armes 38 in die Lage, die Fig. 3 und 4 darstellt, wird die Mittellinie des Zapfens 22 in die exzentrische Stellung hochgeschwenkt, wodurch die Kolben 26 gezwungen werden, in den Bohrungen 23 während ihres Umlaufes um den Zapfen hin und her zu gehen. Die Druckflüssigkeit wird nun einströmen aus den Zylinderbohrungen ununterbrochen in die Aussparung 24 durch die Kanäle 44; und Aussparung42 ergießt sich in den Kanal 46, wobei die Druckflüssigkeit aus dem Kanal 47 und 48 zu den Zylinderbohrungen durch die Aussparung 43, die Kanäle 45 und die Aussparung 25 zurückkehrt. Die Fördermenge ist abhängig von der Größe des Kolbenhubes in den Zylinderbohrungen, bestimmf durch den Abstand, um den

die Mittellinie des Zapfens 22 von der Mittellinie des Mitnehmers 13 ausgeschwenkt ist: obwohl, wie später beschrieben, der Arm 38 unter gewissen Umständen eine tiefere Stellung als nach Fig. 1 und 2 einnehmen kann, liegt sein normaler Hub zwischen dieser Stellung, d. h. Fluchten der Mittellinien, und der oberen Stellung nach Fig. 3 und 4, so daß unter normalen Arbeitsbedingungen die Richtung des Flüssigkeitsstromes in den Kanälen 45 und 44 der vorstehenden Beschreibung entspricht. Wenn jedoch der Arm 38 unter die Xullstellung nach Fig. 1 und 2 nach abwärts geschwenkt wird, so sinkt die Mittellinie des Zapfens 22 unter die des Mitnehmers 13, und die Richtung des Flüssigkeitsstromes in den Kanälen 44 und 45 wird umgekehrt, die Pumpe empfängt dann Flüssigkeit aus dem Kanal 40 und fördert in den Kanal 47 und 48.

Die gegenüberliegenden Enden der Welle 39 sind ausgebohrt und bflden Kanäle 49 und

50 (Fig. 6), die durch geeignete Kupplungen

51 mit den entgegengesetzten Seiten eines hydraulischen Stromkreises verbunden werden können. Der Stromkreis kann auch aus jedem hydraulischen Motor bestehen. Kanal 49 steht durch Bohrungen 49' mit einer ringförmigen Kammer 52 in dem Arm 38, welche die Welle 39 umgibt, in Verbindung. Kanal 50 steht durch Bohrungen 53 mit einer ähnlichen Kammer 54 in Verbindung, die auch die Welle 39 umgibt. Ein Umsteuerventil zum Umsteuern des hydraulischen Alotors geeigneter Konstruktion steuert die Verbindung zwischen den Kanälen 46, 47 und 48 und den Kammern 52 und 54. Im vorliegenden Falle findet ein Kolbenschieber 55 Verwendung, der in der Bohrung 56, die senkrecht durch den Arm 38 hindurchgeht, hin und her verschiebbar ist. Xach Fig. 2, 3 und 4 ist die Bohrung 56 mit fünf in Abständen liegenden Ringnuten 47, 5S, 59, 60 und 61 versehen. Ringnut 57 steht mit Kanal 47 in Verbindung, Ringnut 58 mit Kammer 52 durch Kanal 62, Ringnut 59 mit Kanal 46', Ringnut 60 mit Kammer 54 durch Kanal 63 und Ringnut 61 mit Kanal 48. Der Kolbenschieber hat vier Kolbenköpfe 64, 65, 66 und 67. Die Köpfe 64 und 67 bilden dauernde Abschlüsse gegen das obere und untere Ende der Bohrung 56. Der Kopf 65 steuert die Verbindung zwischen den Ringnuten 57 und 58 und zwischen den Ringnuten 58 und 59 und ist vorteilhaft schmaler als Ringnut 58; wenn sich nämlich der KoI-benschieber in Haltstellung nach Fig. 2 befindet, kann die Druckflüssigkeit von Ringnut

59 rund um den Kopf 65 über Ringnut 58 in Ringnut 57 strömen und die Pumpe ist kurzgeschlossen. Der Kolbenkopf 66 steuert die Verbindung zwischen den Ringnuten 59 und

60 und zwischen den Ringnuten 60 und 61

und ist vorteilhaft breiter als die Ringnut 60; wenn sich nämlich der Kolbenschieber in Haltstellung befindet, wird diese Ringnut vollständig verschlossen und der Kanal 63 gesperrt; die Flüssigkeitsströmung in dem hydraulischen Stromkreis wird verhindert.

Gemäß dieser Anordnung sperrt eine geringe Abwärtsbewegung des Kolbenschiebers 55 in die Fuge nach Fig. 3 die Verbindung zwischen den Ringnuten 58 und 59 und zwischen den Ringnuten 60 und 61; gleichzeitig wird die Verbindung zwischen den Ringnuten 59 und 60 hergestellt, so daß die von der Pumpe durch den Kanal 46 geförderte Druckflüssigkeit freien Durchgang durch Kanal 63, Kammer 54, die Bohrung 43 und Kanal 50 in der Welle 39 zu einer Seite des hydraulischen Stromkreises hat. Ebenso stehen die Ringnuten 57 und 58 miteinander in Verbindung, so daß Flüssigkeit aus dem Kanal 49 in der Welle 39 freien Durchgang über die Bohrung 49', Kammer 52, Kanal 62, die Ringnuten 57 und 58 und den Kanal 47 zur Pumpe hat. In gleicher W^Teise sperrt eine geringe Aufwärtsbewegung des Kolbenschiebers aus seiner Haltstellung (Fig. 2) in die Lage nach Fig. 4 die Verbindung zwischen den Ringnuten 57 und 58 nur zwischen den Ringnuten 59 und 60, gleichzeitig wird die Verbindung zwisehen den Ringnuten 58 und 59 und zwischen den Ringnuten 60 und 61 hergestellt. Die von der Pumpe durch den Kanal 46 geförderte Druckflüssigkeit strömt durch den Kanal 62 in Kanal 49 der Welle 39, und die aus dem Kanal 50 kommende Flüssigkeit hat freien Durchgang zurück zur Pumpe durch die Kanäle 63 und 48.

Der Arm 38 wird zwischen der unteren Nullstellung in Fig. 2 und der oberen ausgezogen gezeichneten Stellung in Fig. 3 oder 4 mittels eines Mechanismus eingestellt, der eine verhältnismäßig langsame, aber genaue Bewegung des Armes in der Nähe der unteren Xullstellung und eine verhältnismäßig schnelle Bewegung in der Nähe der oberen Stellung bewirkt. Der 2u diesem Zwecke dienende und in der Zeichnung dargestellte Mechanismus ist im wesentlichen eine Kniehebelanordnung, bestehend aus einem Kurbelarm 68, fest auf einer Schwingachse 69 verbunden mit dem Ende einer Verlängerung 70 des Armes 38 durch ein geeignetes angelenktes Zwischenstück 71. Die Welle 69 ist um eine feste Achse gemäß nachstehender Beschreibung schwenkbar. Das Gelenksystem 71 ist auseinanderziehbar zu dem nachstehend beschriebenen Zwecke. Es enthält einen Kopf "J2 mit einem Auge J^, mit welchem ein Zapfen 74 drehbar ist, der mit einem Ende der Verlängerung 70 des Armes 38 verbunden ist. Ein Querhaupt 76 ist mit dem Kopf "J2 durch

ein Paar Spannstangen JJ verbunden, die an ihrem unteren Ende in dem Kopf 72 befestigt sind und lose .durch das Querhaupt 76 hindurchgehen. Die Spannstangen JJ werden unter Spannung gehalten durch eine Spiralfeder 78, die zwischen dem Querhaupt und der Schließplatte 79 am oberen Ende der Stangen gespannt gehalten wird. Ein Paar schwerer fester Federn 80 auf den Stangen JJ zwischen Kopf und Querhaupt 72 und j6 halten diese in gewissem Abstande voneinander und dienen als Polster, wodurch eine beschränkte Schwingung des Armes 38 gestattet ist unter den periodischen Einwirkungen der Pumpengegenwirkung auf den Zapfen 22. Das Querhaupt ist durchbohrt zur Aufnahme eines Kurbelzapfens 81 auf dem Kurbelarm 68. Wenn der Kurbelarm 68 sich in der Nullstellung nach Fig. 2 befindet, so liegen die Mittellinien der Welle 69, des Zapfens 74 und des Zapfens 81 in einer geraden Linie, der Arm 38 ist in seiner unteren neutralen Stellung, so daß die Pumpenförderung gleich Null ist. Durch Schwingung des Kurbelarmes 68 nach einer der beiden Richtungen aus dieser Stellung in die Stellung nach Fig. 3 oder 4 wird der Arm 38 gehoben, und die Pumpenförderung wächst. Bemerkenswert ist, daß der Kurbelarm 68 um einen beträchtliehen Winkel aus dieser neutralen Stellung geschwungen werden kann, ohne eine besondere Änderung in der Stellung des Armes 38 zu bewirken, während die Größe der Bewegung des Armes 38 wächst, \venn der Kurbelarm einer seiner oberen Stellungen sich nähert.

Bei der beschriebenen Pumpe ist Vorkehrung für die gemeinsame Verstellung des Kolbenschiebers 55 und der Pumpe getroffen, so daß eine verhältnismäßig schnelle Bewegung des Kolbenschiebers erzielt wird, wenn die Pumpe in der Nähe ihrer Nullförderung sich befindet, wodurch der Kolbenschieber nach beiden Richtungen von der neutralen Stellung weit genug bewegt wird, um weite Kanalöffnungen zu gewähren, bevor die Pumpenförderung groß wird. Dies wird erreicht durch Verbindung des Kolbenschiebers 55 durch ein geeignetes Gelenksystem mit dem Kurbelarm 68, derart, daß eine schnelle Bewegung des Kolbenschiebers erzielt wird, wenn die Kurbel durch ihre neutrale Stellung hindurchgeht. Der Kolbenschieber 55 ist, wie dargestellt, mit einer Steuerstange 82 versehen, die einen Kopf 83 besitzt, ausgefräst zur Aufnahme eines Gleitbockes 84. Dieser Gleitbock trägt einen Zapfen 85, der mit einem Arm des Winkelhebels 86 verbunden ist, welch letzterer schwenkbar getragen wird von einem Stützblock 87, am Arm 38 befestigt. Der andere Arm des Winkelhebels ist durch einen horizontalen Lenker 88 mit dem Ende des Kurbelärmes 68 verbunden. Bemerkenswert ist, daß der Lenker 88 seitlich von der Kurbel 68 angeordnet ist, so. daß der Lenker bei irgendwelcher geringen Bewegung der Kurbel aus der neutralen Stellung sofort reagiert und eine entsprechende Bewegung des Kolbenschiebers 55 bewirkt.

Wenn der Kurbelarm 68 sich in neutraler Stellung nach Fig. 2 befindet, ist die Pumpenförderung gleich Null und der Kolbenschieber 55 in neutraler Stellung; der Pumpenausströmkanal 46 steht in offener Verbindung mit dem Rückkehrkanal rund um den Kolbenkopf 65, so daß die Pumpe kurzgeschlossen ist, wie oben erläutert, und der Kanal 63, der zum Kanal 50 in der Welle 39 führt, wird gesperrt durch Kolbenkopf 66. Unter diesen Umständen kann keine Strömung in dem hydraulischen Stromkreis bestehen. Wenn der Kurbelarm 68 nach links geschwungen wird, in die Stellung nach Fig. 3, wird der Kolbenschieber gesenkt, und die Pumpe liefert Flüssigkeit in und durch den Kanal 49 in der Welle 39 und nimmt Flüssigkeit auf aus dem Kanal 50, so daß ein Flüssigkeitsstrom in dem Stromkreis entsteht von der Stärke, die unabhängig ist von der Erhebung des Armes 38, vermittels des Kurbelarmes 68. Wenn der Kurbelarm 68 nach entgegengesetzter Richtung in die Stellung nach Fig. 4 geschwenkt wird, wird der Kolbenschieber 55 gehoben, und die Pumpe liefert Flüssigkeit in und durch den Kanal 50 der Welle 39 und empfängt Flüssigkeit aus dem Kanal 49. Die Strömungsrichtung in dem hydraulischen Stromkreis wird dadurch umgekehrt, während die Stromstärke wiederum abhängig ist von der Erhebung des Armes 38 vermittels des Kurbelarmes 68.

Der Kurbelarm 68 kann betätigt und gesteuert werden durch irgendwelche geeignete Mittel. Der zu diesem Zwecke dienende Mechanismus ist in den Fig. 7 bis 10 dargestellt. Dieser Mechanismus ist eingeschlossen in einem Gehäuse 89, das fest verbunden ist mit der Wand 90 des Hauptgehäuses 10. Das Gehäuse 89 enthält einen rotierenden Kolben 91, der an einem Ende in einem Teile 92 des Gehäuses von geringerem Durchmesser und am anderen Ende in einer Muffe 93 dicht eingepreßt ist, die in dem Gehäuse befestigt ist und als Abschluß dient. Zwei feste Vorsprünge 94 und 95 (Fig. 10 und 9) in dem

ehäuse teilen den ringförmigen Raum um den Kolben in zwei segmentförmige Kammern 96 und 97. Zwei von den Kolben getragne Flügel 98 und 99 ragen in die Kammern und 97 hinein und sind gegen deren Wand dicht eingepreßt. Ein Drehschieber 100 ist eingepreßt in einer zentralen Längsbohrung

ιοί des Kolbens. Zwei Reihen von Kanälen 102 und 103 führen aus der Bohrung 101 durch die Kolbenwand nach entgegengesetzten Seiten des Flügels 98. Die gegenübe^rliegenden Seiten des Drehschiebers 100 sind weggeschnitten zwecks Bildung der Kammern 106 und 107 in der Bohrung, und die Köpfe und Bodenfläche des Drehschiebers sind mit Kanälen versehen zur Bildung von Kammern 108 und 109 in der Bohrung. Die Kammern 108 und 109 stehen in Verbindung mit einem Längskanal-112 durch Kanäle 110 und in. Die Kammern 106 und 107 stehen an einem Ende in Verbindung mit einer ringförmigen Nut 113 rund um den Drehschieber und stehen in Verbindung durch Kanäle 114 mit der Ringnut 115 rund um den Kolben 91. Die Ringnut 115 wird mit Druckflüssigkeit beliefert durch ein von einer geeigneten Druckquelle herkommendes Rohr 116. Der Drehschieber 100 wird gesteuert durch eine damit befestigte Stange 117, die aus dem Gehäuse 98 herausragt und einen geeigneten Handgriff 118 auf dem äußeren Ende trägt. Die obenerwähnte Schwenkwelle 69, welche den Kurbelarm 68 trägt, ist an einem Ende befestigt mit dem rotierenden Kolben 91 zur gemeinsamen Rotation mit diesem und mit einem Längskanal 119 versehen, der in offener Verbindung mit dem Kanal 112 des Drehschiebers 100 steht.

Dieser Anordnung gemäß werden die Kammern 106 und 107 dauernd mit Druckflüssigkeit beliefert von dem Rohr 116 her durch die Ringnut 115, die Kanäle 114, Ringnut 113; und die Kammern 10S und 109 stehen jederzeit offen für den Abfluß durch die Kanäle 110, in, 112 und 119, wobei die Flüssigkeit durch den Kanal 119 in das Hauptgehäuse 10 entweicht. Wenn der Drehschieber 100 sich in der Stellung nach Fig. 7, 8 und 9 befindet, so werden die Kanäle 102, 103,

104 und 105 angesperrt, so daß kein Flüssigkeitsstrom in oder aus einer der Segmentkammern 96, 97 entstehen kann. Der Kolben Oi wird dadurch in der gezeichneten Zwischenstellung gehalten, und der Kurbelarm 68 befindet sich in neutraler Stellung. Zur Bewirkung einer Bewegung des Kurbelannes 68 aus der neutralen Stellung in die Stellung nach Fig. 10 wird der Drehschieber 100 im Uhrzeigersinne gedreht und in die gestrichelte Stellung nach Fig. 9- bewegt. Die Drehung des Drehschiebers nach dieser Richtung deckt die verschiedenen Kanäle 102, 103, 104 und

105 auf, so daß die Kanäle 102 und 104 mit den Kammern 107 und 106 in offene Verbindung gelangen und die Kanäle 103 und 105 entsprechend mit den Abflußkammern 108 und 109 in offene Verbindung gelangen. Der dadurch auf der linken Seite des Flügels 98 und auf der rechten Seite des Flügels 99 hervorgebrachte Druck zwingt den Kolben 91 zur Drehung im Uhrzeigersinne, dadurch wird die Welle 69 gedreht und der Kurbelarm 68 nach links gezwungen. Der Kolben 91 setzt diese Drehbewegung fort, bis die Kanäle 102, 103, 104 und 105 darin wieder durch den Drehschieber 100 gesperrt werden. Der Kolben 91 wird so um einen Winkel gedreht gleich demjenigen, um welchen der Drehschieber 100 gedreht worden ist, und kommt dann automatisch zum Stillstand durch die Wiederabsperrung der Kanäle 102, 103, 104 und 105. In gleicher Weise werden, wenn der Drehschieber 100 entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung gedreht wird, die Kanäle 103 und 105 für die Druckflüssigkeit in den Kammern 106 und 107 geöffnet, und die Kanäle 102 und 104 werden für den Abfluß in die Kammern 108 und 109 geöffnet, so daß der Druck auf die rechte Seite des Flügels 98 und auf die linke Seite des Flügels 99 übertragen wird, wodurch der Kolben 91 und infolgedessen die Welle 69 und der Kurbelarm 68 entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung gedreht werden um einen Winkel, entsprechend demjenigen, um welchen der Drehschieber 100 geschwenkt wird.

Die relative Drehverschiebung zwischen Drehschieber 100 und Kolben 91 wird vorzugsweise gebremst durch geeignete Mittel, wie z. B. einen Zapfen 120, der in radialer •Richtung aus dem Drehschieber herausragt in eine segmentartige Aussparung 121 in der Stirnfläche des Kolbens.

In der dargestellten Pumpe wird die Druckflüssigkeit zum Rohr 116 von einer normalen Zahnradpumpe 122 geliefert, die in dem Hilfsgehäuse 12 eingebaut ist (Fig. 1). Die dargestellte Zahnradpumpe besteht aus dem üblichen Paar miteinander in Eingriff stehender Zahnräder 123 und 125, die in einem Gehäuse 126 angeordnet sind und angetrieben werden durch die Welle 127. Die Welle 127 wird angetrieben durch ein auf dieser befestigtes Zahnrad 128, das in Eingriff steht mit einem Ritzel 129, das auf der Welle 14 ritzt und am Mitnehmer 13 befestigt ist, so daß es mit diesem rotiert. Die Zahnradpumpe erhält Flüssigkeit aus dem Hauptgehäuse 10 durch einen Kanal 124 und drückt diese Flüssigkeit durch eine nicht dargestellte \^Terbindung in das Rohr 116.

Ein Mechanismus zum Schütze gegen Überlastung ist vorgesehen zur automatischen Verminderung der Pumpenfördermenge, so- bald der durch die Pumpe in dem hydraulischen Stromkreis erzeugte Druck eine im voraus bestimmte Höhe überschreitet. Dieses kann auf verschiedene Weise erzielt werden, jedoch ist der in den Fig. 2 und 5 dargestellte

Mechanismus als besonders zweckmäßig erprobt worden und bewirkt eine sehr rasche Änderung der Pumpenfördermenge. Dieser Mechanismus besteht aus einem Tauchkolben 130, der zur Hinundherbewegung in dem Endkopf 72 des auseinanderziehbaren Gelenksystems 71 dicht eingepreßt ist. Der Tauchkolben 130 ragt in eine Kammer 131 des Auges 73 hinein und stößt gegen die untere Fläche des Kreuzkopfes 76. Die Kammer 131 steht durch einen Kanal 132 in Verbindung mit einer Ringnut 133 um den Zapfen 74. Die Ringnut 133 steht in offener Verbindung mit dem Ausflußkanal 46 der Pumpe durch ein Rohr-134, das von dem oberen Ende eines vertikalen Kanals 135 in dem Arm 38 herkommt; der Kanal 135 steht in Verbindung mit dem Kanal 46 durch einen Kanal 136. Der Flüssigkeitsdruck in der Kammer 131 entspricht infolgedessen jederzeit dem Druck in Kanal 46, der naturgemäß dem Druck entspricht, der durch die Pumpe im hydraulischen Stromkreis verursacht wird. Um die Wirkungsweise des Mechanismus zu zeigen, sei angenommen, daß der Kurbelarm 68 in die Stellung nach Fig. 4 und 5 geschwenkt worden ist, so daß der Arm 38 emporgehoben und die Pumpe Flüssigkeit durch den Kanal 46 in den Kanal 49 liefert, die zu einer Seite des hydraulischen Stromkreises führt. Diese Strömung setzt sich fort in der vorher durch Verstellung des Kurbelarmes 68 bestimmten Stärke, bis der Druck im Stromkreis und infolgedessen im Kanal 46 und Kammer 131 auf einer Höhe angelangt ist, die genügt, um den Tauchkolben 130 nach auswärts zu treiben gegen den Widerstand der Feder 78, wodurch ein Auseinandergehen der Köpfe 72 und 76 verursacht wird, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Dadurch wird eine Senkung des Armes 38 in die neutrale Stellung, in Fig. 4 gestrichelt gezeichnet, bewirkt und die Pumpenförderung demgemäß verkleinert.

Die Normalspannung der Feder 78 genügt zur Verhütung dieser Wirkung des Tauchkolbens 130, bis der Druck in der Kammer 131 entsprechend dem Pumpendruck eine im voraus bestimmte Grenze für die normalen Arbeitsdrücke überschreitet, so daß bei Arbeitsdrücken der Pumpe unterhalb dieser Grenze die Köpfe ~]2 und 76 im bestimmten Abstand voneinander gehalten werden, entsprechend den Fig. 2, 3 und 4, und die Stellung des Armes 38 ist vollständig bestimmt durch die Stellung des Kurbelarmes 68. Je- - doch wird, wenn diese Druckgrenze überschritten ist und der Tauchkolben nach außen getrieben, der Arm 38 gesenkt, und die Feder bietet einen stufenweise wachsenden Widerstand für die Tätigkeit des Tauchkolbens 130, so daß der Arm gesenkt wird bis zu einem Punkte, bei welchem der verstärkte Druck der Feder 78 durch den hydraulischen Druck des Tauchkolbens 130 ausgeglichen wird. Die Wirkung dieser Anordnung ist die Teilung der Pumpenwirkung in zwei Zonen, eine normale Arbeitszone, in der die Pumpe gezwungen werden kann, genau gesteuerte Volumina zu liefern ohne Rücksicht auf Änderung der Pumpendrücke innerhalb einer normalen Grenze, und eine Überlastungszone, in welcher der Überlastungsmechanismus entsprechend den Drücken oberhalb dieser Grenze unmittelbar auf die Pumpe arbeitet zu rascher Änderung der Pumpenforder- 75-menge. Die Pumpe ist daher, wenn sie in der Überlastungszone arbeitet, fähig, übermäßige Belastungen ohne übermäßige Kraftansprüche dem Hauptantrieb gegenüber geltend zu machen, und wenn diese Überlastungen auf die normale Belastung eingeschränkt werden, wird die Pumpe automatisch zu ihrer normalen Arbeitszone zurückgebracht, in welcher die genaue Steuerung der Pumpenförderung wiederhergestellt wird.

Dieser Mechanismus zum Schütze gegen Überlastung wird auch wirksam zur Erzielung einer stoßfreien Umkehr im hydraulischen Stromkreis und in dem dadurch angetriebenen Motor, wenn die Pumpe plötzlich umgesteuert wird. Es sei angenommen, z. B., daß der Kurbelarm 68 in der Stellung nach Fig. 3 steht, so daß die Pumpe ein großes Flüssigkeitsvolumen durch Kanal 46 in den Kanal 50 liefert und Flüssigkeit in einem gleichen Betrage aus Kanal 49 durch Kanal 47 empfängt. Ferner werde angenommen, daß der Kurbelarm 68 plötzlich durch seine neutrale Stellung in die Stellung nach Fig. 4 und 5 geschwenkt worden ist. Der aus dem Kanal 49 in die Pumpe kommende Flüssigkeitsstrom würde plötzlich zusammenstoßen mit dem aus der Pumpe durch Kanal 46 abfließenden Flüssigkeitsstrom und eine plötzliche Drucksteigerung im Kanal 46 verursachen. Dieser Druck würde ferner für eine kurze Zeit steigen und anhalten dank des Beharrungsvermögens des durch den Stromkreis angetriebenen Motors. Der auf den Tauchkolben 130 einwirkende Druck würde ein Auseinandergehen der Köpfe jz und 73 in solchem Grade bewirken, daß der Arm 38 unter die neutrale Stellung nach Fig. 2 sinken und dadurch die - Pumpe umgesteuert würde und eine Bewegungsumkehr des Flüssigkeitsstromes in den Kanal 46 ermöglicht würde. Dieser Zustand würde vorherrschen, bis der durch den Stromkreis angetriebene Motor in Reihe käme. Wenn der Motor sich dem Ruhepunkt nähert, würde die umgekehrte Strömung in den Kanälen stufenweise abnehmen mit entsprechendem Fallen des

Druckes, wodurch der Tauchkolben 130 langsam zurückgehen kann; ferner können sich die Köpfe 72 und 76 einander nähern, und dadurch wird der Arm 38 durch seine neutrale Stellung hindurch in die Stellung nach Fig. 4 erhoben. Wenn der Arm 38 durch die neutrale Stellung hindurchgeht, wird die Pumpe wiederum Flüssigkeit durch den Kanal 46 abgeben, wodurch eine Umkehr der to Strömung in dem hydraulischen Stromkreis und eine Umsteuerung des dadurch angetriebenen Motors bewirkt wird.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Rotationspumpe mit einem um eine ortsfeste Achse umlaufenden Mitnehmer und mit radial beweglichen Kolben in einem Zylinderstern, der gegen die Mittellinie der Mitnehmerachse einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Flüssigkeitsmenge regelnde Einstellung des Zylindersternes (18) durch ein Gestänge mit veränderlicher Übersetzung in der Weise erfolgt, daß der Zylinderstern langsam aus seiner Nullstellung und dann mit steigender Geschwindigkeit bewegt wird, so daß die Fördermenge gleichmäßig größer wird und daß die Richtung des Flüssigkeitsstromes durch einen Steuerschieher (55) geregelt wird, der mit großer Geschwindigkeit aus seiner Xullage gebracht wird.
2. 2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem einstellbaren Kurbelarm (68) sowohl der Schwenkhebel (38) zum \'erstellen der Zylindersternachse (22) als auch durch ein Hebelgestänge (88, 86) der Steuerschieber (55) zwangsläufig verbunden ist.
3. 3. Pumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (69) des Kurbelarmes (68) mit dem Angriffspunkt (74) des Steuerhebels (38) durch eine Kniehebelanordnung verbunden ist und daß die beiden Achsmitten (Mitten von 69 und 81) des Kurbelarmes (68) in dessen Nullstellung mit dem Angriffspunkt (Mitte von 74) des Steuerhebels (38) in einer geraden Linie liegen.
4. 4. Pumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (55) mit dem in der Nullstellung befindlichen Kurbelarm (68) durch einen Winkelhebel (86) mit großer Übersetzung vermittels eines Lenkers (88) unter einem Winkel von etwa 90⁰ gelenkig verbunden ist, so daß eine geringe Schwenkung des Kurbelarmes (68) eine große Verschie-τ bung des Steuerschiebers (55) bewirkt.
5. 5. Pumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsgestänge des einstellbaren Kurbelarmes (68) mit dem Schwenkhebel (38) des Zylindersternes unter der Wirkung des im Pumpenstromkreis herrschenden Druckes hydraulisch (130, 131, 76, 72) auseinanderziehbar eingerichtet ist, wodurch automatisch der Schwenkhebel (38) gegen seine Nullstellung gesenkt und die von der Pumpe geförderte Flüssigkeitsmenge vermindert wird bei Erreichung des vorher eingestellten Höchstdruckes.
6. 6. Pumpe nach Anspruch 1 und 5. dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Kolben (130) der unter dem Druck der von der Pumpe geförderten Flüssigkeit gegen den Druck einer Feder (78) ausschiebbar ist, der Abstand des Kurbelzapfens (81) vom Angriffspunkt (74) des Steuerhebels (38) geändert wird.
7. 7. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelarm (68) durch einen hydraulisch betätigten, mit Durchflußkanälen versehenen Drehkolben (91) verstellt wird, dessen Ausschlag einstellbar ist vermittels eines darin von Hand drehbaren Reglers (100) für den Zu- und Abfluß der Druckflüssigkeit.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen