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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Taumelscheibe für eine Axialkolbenpumpe.
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Derzeit
gibt es im Feld der Axialkolbenpumpen drei grundsätzliche
konstruktive Lösungen:
Pumpen mit einer geneigten Taumelscheibe und einem ausgerichteten,
oszillierenden Zylinderblock, Pumpen mit einer senkrechten Taumelscheibe
und einem geneigten Zylinderblock und Pumpen mit einer oszillierenden
Taumelscheibe und einem ausgerichteten, fixierten Zylinderblock.
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Bezugnehmend
auf diese letzte konstruktive Lösung
wird die Pumpe durch einen Pumpenkörper gebildet, indem der Zylinderblock
solcherart angeordnet ist, dass er zu der Rotationsachse der oszillierenden
Taumelscheibe ausgerichtet ist.
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Die
Kolben sind innerhalb des Zylinderblocks angeordnet und ihr äußerer Kopf
ist in Kontakt mit dem Axialdrucklager einer Rollenlagerung, die
auf einem ringförmigen
Oberflächenabschnitt
angeordnet ist, der in Bezug auf die Rotationsachse der Taumelscheibe
geneigt und auf der Taumelscheibe ausgebildet ist.
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Den
Kolben sind Rückholfedern
zugeordnet zum Zurückholen
auswärts
des Zylinderblocks.
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Die
Taumelscheibe ist zentral mit einer Nabe versehen, auf der der Rotationszapfen
der Taumelscheibe verriegelt ist.
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Weiterhin
ist ein Zahnkranz auf dem Zapfen verriegelt, im Wesentlichen auf
der gegenüberliegenden
Seite in Bezug auf die Taumelscheibe, und greift in ein Zahnrad
ein, welches funktionell mit dem elektrischen Motor der Pumpe verbunden
ist.
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Obwohl
diese Pumpenanordnung kommerziell für eine geraume Zeit erhältlich ist
und aufgrund ihrer Eigenschaften geschätzt wird, hat sie Aspekte, die
verbessert werden können.
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Zum
Beispiel ist die Kopplung zwischen der Taumelscheibe, dem Zapfen
und dem Zahnkranz insbesondere schwierig.
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Während der
Montage dieser Bauteile ist es tatsächlich erforderlich, die Konzentrizitätsfehler
zu reduzieren, die während
der gegenseitigen Kopplung erzeugt werden.
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Diese
Konzentrizitätsfehler
können
nicht immer in akzeptabler Weise vermieden werden und führen zu
Unwuchten der rotierenden Massen, mit daraus folgenden Problemen
in Bezug auf Vibration, Lagerverschleiß und Anderem.
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Des
Weiteren sind diese Bauteile aus metallischem Material (die Taumelscheibe
ist aus einer Zink-Mangan-Aluminiumlegierung gegossen und das Stirnzahnrad
ist aus gesintertem Stahl hergestellt) und deren Herstellungskosten
sind nicht vernachlässigbar
in Bezug auf die gesamten Herstellungskosten der gesamten Pumpe.
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US-A-3
643 433 offenbart eine Taumelscheibenpumpe mit einem Pumpenkörper und
einer oszillierenden Taumelscheibe, umfassend einen rotierenden,
Scheibenähnlichen
Körper,
in dem ein ringförmiger
Sitz bereitgestellt ist, der in Bezug auf die Rotationsachse des
Scheiben-ähnlichen
Körpers
geneigt ist und auf dem aufgenommene Gleitmittel für die Köpfe der
Axialkolben vorhanden sind, wobei die Pumpe funktionell mit Antriebsmitteln
verbunden ist, und wobei die Taumelscheibe einstückig mit dem Scheiben-ähnlichen
Körper
einen gezahnten, umfänglichen
Abschnitt umfasst, der koaxial zu der Rotationsachse ist.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine oszillierende Taumelscheibe
für eine
Axialkolbenpumpe bereitzustellen, welche die zuvor beschriebenen
Probleme von bekannten Typen löst.
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Innerhalb
dieses Ziels ist es ein Bestreben der Erfindung, eine oszillierende
Taumelscheibe für eine
Axialkolbenpumpe bereitzustellen, welche die Konzentrizitätsfehler,
die in der Kopplung der Bauteile der Pumpe erzeugt werden, zu reduzieren
und die rotierenden Massen zu reduzieren.
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Ein
anderes Bestreben der vorliegenden Erfindung ist es, eine oszillierende
Taumelscheibe für eine
Axialkolbenpumpe bereitzustellen, welche zu geringeren Kosten hergestellt
werden kann als derzeit hergestellte Taumelscheiben.
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Ein
anderes Bestreben der vorliegenden Erfindung ist es, eine oszillierende
Taumelscheibe für eine
Axialkolbenpumpe bereitzustellen, welche mit bekannten Systemen
und Technologien hergestellt werden kann.
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Gemäß der Erfindung
wird eine Axialkolbenpumpe der Bauart mit Taumelscheibe mit einer
oszillierenden Taumelscheibe nach Anspruch 1 bereitgestellt.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser
aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten, aber
nicht ausschließlichen
Ausführungsform
derselben ersichtlich, welche im Wege eines nicht-beschränkenden
Beispiels in den anhängenden
Zeichnungen abgebildet ist, worin:
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1 eine
teilgeschnittene Ansicht eines Abschnitts der Pumpe ist, wo die
Taumelscheibe arbeitet;
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2 eine
explodierte Ansicht des Abschnitts der Pumpe ist, wo die Taumelscheibe
arbeitet;
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3 eine
Draufsicht einer Taumelscheibe gemäß der Erfindung ist, welche
in einer Pumpe verwendet werden kann, die unterschiedlich von der
in den vorhergehenden Figuren gezeigten ist;
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4 eine
geschnittene Ansicht entlang der Linie III-III der 3 ist.
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Bezugnehmend
zu den Figuren ist eine oszillierenden Taumelscheibe für Axialkolbenpumpen
gemäß der Erfindung
allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet.
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Die
Taumelscheibe 10 ist innerhalb eines Pumpenkörpers 11 aufgenommen
und ist von dem schräg/planen
Typ.
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In
der Praxis wird die Taumelscheibe 10 durch einen rotierenden,
scheibenähnlichen
Körper 10a ausgebildet,
an dem eine zentrale Nabe 12 ausgebildet ist.
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Die
zentrale Nabe 12 hat ein axiales Durchgangsloch zur Kopplung
mit einem Rotationszapfen 13, der an dem Pumpenkörper 11 geführt ist.
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Der
scheibenähnliche
Körper 10a hat
einen ringförmigen
Sitz 14, der in Bezug auf die Rotationsachse 15 des
scheibenähnlichen
Körpers
geneigt ist und auf zwei unterschiedlichen, zueinander parallelen
Ebenen 14a und 14b ausgebildet ist.
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Mittel
zum Gleiten von Köpfen 19 von
Axialkolben 20 der Pumpe, die durch den Körper 11 gebildet
wird, sind in den ringförmigen
Sitzen 14 aufgenommen.
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Die
Kolben 20 sind verschieblich innerhalb eines Zylinderblocks 20a eingesetzt,
der an dem Pumpenkörper 11 mittels
Spannelementen befestigt ist und sind mit Rückholfedern 20b versehen.
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Die
Verschiebemittel werden durch ein erstes Axialdrucklager 16,
auf dem ein Rollenkäfig 17 ruht,
gebildet, demgegenüber
ruht ein zweites Axialdrucklager 18 auf dem Rollenkäfig 17 und
ist direkt in Kontakt mit den Köpfen 19 der
Kolben 20.
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Die
Taumelscheibe umfasst, auf der umfänglichen Region des scheibenähnlichen
Körpers 10a, welche
einstückig
damit ausgeformt ist, einen gezahnten, umfänglichen Abschnitt 21,
der koaxial zu der Rotationsachse 15 ist.
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Der
gezahnte umfängliche
Abschnitt 21 greift kinematisch in ein Antriebsritzel 22 ein,
zum Beispiel ein Getrieberad, welches funktionell mit Pumpenmotormitteln 30,
wie beispielsweise einem elektrischen Motor, über eine Welle 23 verbunden
ist.
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Bevorzugt
ist die Taumelscheibe 10 aus Kunststoff hergestellt und
vorzugsweise spritzgegossen.
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3 und 4 stellen
eine Ausführungsform
einer Taumelscheibe dar (bezeichnet mit dem Bezugszeichen 110)
welche in einem Pumpenkörper verwendet
werden kann, der unterschiedlich von dem zuvor Beschriebenen ist.
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In
gleicher Weise umfasst die Taumelscheibe 110 auf der umfänglichen
Region einen scheibenähnlichen
Körper 110a und,
einstückig
darauf ausgeformt, einen gezahnten, umfänglichen Abschnitt 121, der
koaxial zu einer Rotationsachse 115 ist.
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In
der Praxis wurde festgestellt, dass die solcherart beschriebene
Erfindung die Probleme, welche in bekannten Typen festgestellt wurden,
löst.
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Es
sollte weiter erkannt werden, dass ein einzelnes Bauteil bereitgestellt
wurde, welches sowohl die Taumelscheibe als auch den Zahnkranz umfasst.
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Diese
Lösung
erlaubt es, die Probleme, welche in Bezug auf Konzentrizitätsfehler
zwischen der Taumelscheibe und dem Zahnkranzgetriebe auftreten,
zu vermeiden und die Produktion zu vereinfachen, indem der Schritt
zur Montage der Bauteile vermieden wird (zusätzlich zur Vermeidung von Montagekosten).
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Des
Weiteren führt
die einstückige
Bereitstellung der Taumelscheibe und des Stirnzahnrads zu einer
Reduktion der rotierenden Massen, was alle damit verbundenen negativen
Erscheinungen verringert, beinhaltend die Beanspruchung der Lager,
Vibrationen und Geräuschentwicklung.
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Es
sollte erkannt werden, dass die Herstellung der Erfindung aus Kunststoff
auch zu einer Reduktion der rotierenden Massen führt und in jedem Fall zu Produktionskosten
der Taumelscheibe, welche niedriger sind als bei bekannten Arten
von Platten.
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In
der Praxis können
die eingesetzten Materialien, so lange wie sie kompatibel mit dem
spezifischen Gebrauch sind, ebenso wie die Abmessungen, jegliche
gemäß den Anforderungen
und dem Stand der Technik sein.
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Wo
technische Merkmale, die in irgendeinem Anspruch erwähnt werden,
durch Bezugszeichen gefolgt werden, wurden diese Bezugszeichen für den einzigen
Zweck beinhaltet, die Verständlichkeit
der Ansprüche
zu erhöhen
und dementsprechend haben solche Bezugszeichen keinen beschränkenden
Effekt auf die Auslegung jedes Element, welches im Wege von solchen
Bezugszeichen identifiziert ist.