Kolbenpumpe Die Erfinduna, bezieht sich auf Kolbenpumpen, und zwar
auf die besondere Gattung von Kolbenpumpen, bei der die Kolben in einem umlaufenden
und zur Änderung des Kolbenhubes schwenkbaren Zylinderblock eine Hubbewegung auf
einer parallel oder annähernd parallel zur Zylinderblockumlaufachse verlaufenden
Bahn vollführen und an einen das Betriebsdrehmoment übertragenden Flansch angelenkt
sind. Es ist bekannt, derartige Pumpen mit, Vorrichtungen zur selbsttätigen Regelung
des Pumpendruckes auszurüsten. Diese Vorrichtungen bestehen im allgemeinen aus einer
Feder, die einerseits an einem Festpunkt, andererseits an dem den Zylinderblock
aufnehmenden Schwenkrahmen im Sinne einer Änderung der Fördermenge der Pumpe angreift
und der die Kraft eines Kolbens entgegenwirkt, der in einem an die Pumpendruckleitung
angeschlossenen Zylinder geführt ist. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus,
daß die bekannten Druckregelvorrichtungen in konstruktiver Hinsicht wesentlich vereinfacht
und die durch das Vorhandensein langer Zwischenleitungen zwischen Pumpe und Druckzylinder
bedingten Nachteile weitgehend beseitigt werden können, wenn die für die Rahmenverschwenkung
notwendigen Stellkräfte im Schwenkrahmen selbst erzeugt werden. Fußend auf dieser
Erkenntnis wird vorgeschlagen, die Schwenkachse des den Zylinderblock aufnehmenden
Schwenkrahmens in einem Abstand von dem Schnittpunkt der Flanschlängsachse mit der
Zylinderblocklängsachse anzuordnen-. Durch diese als exzentrisch zu bezeichnende
Anordnung wird erreicht, daß bei der Rahmenverschwenkung die Resultierende der in
den Zylinderbohrungen im Betrieb sich einstellenden Druckkräfte nicht wie sonst
auf die Schwenkachse hin gerichtet ist-, sondern unter einem gewissen Hebelarm am
Schwenkrahmen
angreift. Es entsteht damit ein Moment, welches den Schwenkrahmen in hubminderndem
Sinne zu verschwenken sucht und welches in der üblichen Weise, beispielsweise durch
ein mittels einer Feder erzeugtes Gegenmoment, ausgeglichen werden kann, ohne daß
hierzu besondere Druckzylinderund Kolben erforderlich wären.Piston pump The invention relates to piston pumps, namely
on the special type of piston pumps, in which the pistons in a rotating
and to change the piston stroke, the pivotable cylinder block has a stroke movement
one that runs parallel or approximately parallel to the cylinder block axis of rotation
Perform track and hinged to a flange that transmits the operating torque
are. It is known to have pumps of this type with devices for automatic control
to equip the pump pressure. These devices generally consist of one
Spring, on the one hand at a fixed point, on the other hand on which the cylinder block
engages receiving swivel frame in terms of a change in the delivery rate of the pump
and which counteracts the force of a piston which is in a to the pump pressure line
connected cylinder is performed. The invention is based on the knowledge
that the known pressure regulating devices are significantly simplified in structural terms
and that due to the presence of long intermediate lines between the pump and the pressure cylinder
The disadvantages involved can largely be eliminated if the pivoting of the frame
necessary actuating forces are generated in the swing frame itself. Walking on this
Knowledge is proposed, the pivot axis of the cylinder block receiving
Swivel frame at a distance from the intersection of the longitudinal axis of the flange with the
To arrange cylinder block longitudinal axis. This can be described as eccentric
Arrangement is achieved that when the frame is pivoted, the resultant of the in
the pressure forces that arise in the cylinder bores during operation are not the same as usual
is directed towards the pivot axis, but under a certain lever arm on
Swivel frame
attacks. This creates a moment that reduces the stroke of the swivel frame
Seeks to pivot senses and which in the usual way, for example through
a counter-torque generated by a spring can be compensated without
this would require special pressure cylinders and pistons.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand
der Abbildungen, in denen für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen gewählt sind,
näher erläutert.Two embodiments of the invention are given below
the figures in which the same reference numbers are chosen for the same parts,
explained in more detail.
In der Abb. i bedeutet i die Triebwelle des mit dieser aus einem Stück
gefertigten Flansches 2. Der Flansch ist um die Achse a drehbar und in dem Lagergehäuse
3 mit Hilfe von Kugellagern 4 und 5 gelagert. An den Triebflansch
2 sifid Kolbenstangen 6 angelenkt, die mit den in dem Zylinderblock
7
gleitenden Kolben 8 gelenkig verbunden sind und bei dem'gezeichneten
Ausführungsbeispiel den Zylinderblock ohne Vermittlung eines Kardangelenkes mitnehmen.
Der Zylinderblock 7 ist in einem Rahmen 9 um eine Achse
b drehbar und gegenüber dem Flansch 2 um die Achse 19 zu verschwenken.
Die Schwenkachse 19 ist in einem Abstand k von dem Schnittpunkt
S der Flanschlängsachse a und der Zylinderblocklängsachse b angeordnet.
Auf den Schwenkrahmen 9 wirkt so eine Kraft ein, die dem Pumpendruck verhältnis-,gleich
ist und auf diesen im Sinne einer Hubminderung einwirkt. Mit seiner Grundfläche
liegt der Zylinderblock auf dem Steuerspiegel 2o auf, dessen Schlitze über die Leitungen
12 die Verbindung mit einem nicht gezeichneten Verbraucher, beispielsweise -einem
ülmotor, herstellen. Die im Sinne einer Hubvergrößerung wirkende äußere Kraft wird
durch eine Zu-feder 16 erzeugt, die am Schwenkrahmen 9 bei 17 angrei
- ft.In Fig. I i the driving shaft of this made of a piece of flange 2. The flange means is mounted around the axis a and rotatably in the bearing housing 3 by means of ball bearings 4 and 5. Articulated to the drive flange 2 sifid piston rods 6 , which are articulated to the pistons 8 sliding in the cylinder block 7 and, in the exemplary embodiment shown, take the cylinder block with them without the intermediary of a universal joint. The cylinder block 7 in a frame 9 about an axis b and rotatable relative to the flange 2 to pivot about the axis 1. 9 The pivot axis 19 is arranged at a distance k from the intersection point S of the flange longitudinal axis a and the cylinder block longitudinal axis b . A force acts on the swivel frame 9 which is proportional to the pump pressure and is the same and acts on it in the sense of a stroke reduction. The base of the cylinder block rests on the control plate 2o, the slots of which establish the connection to a consumer (not shown), for example an oil motor, via the lines 12. Acting in the sense of a stroke increase external force is generated by a spring-to-16 at 17 angrei on the pivoting frame 9 - ft.
-Wirkungsmäßig ergibt sich also folgendes: Bei einem bestimmten Druckmittelverbrauch
stellt sich in der zum Verbraucher führenden Leitung.-ein bestimmter Druck ein.
Die Resultierende der in den Zylinderbohrungen deL, Zylinderblockes sich infolgedessen
ergebenden, vom Leitungsdruck abhänuigen t' 2D Druckkräfte sucht den Schwenkrahmen
in die Hublag.e- Null zu bringen. Dieser Kraft wirkt entgegen die durch die Feder
erzeugte Ge-
genkraft, die den Sch-,venkrahmen in die Stellung des maximalen
Hubes einzustellen sucht. Halten sich beide Kräfte die Waage, so behält der Schwenkrahmen
eine bestimmte Lage bei, und in der Leitung stellt sich ein von der Spannung der
Feder abhängiger Druck ein. - In konstruktiver Hinsi cht sind noch folgende
Einzelheiten erwähnenswert* In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i ist im Gegensatz
zu dem nach Abb. 3 der Steuerspiegel nicht plan, sondern, wie bereits anderweitig
vorgeschlagen, kugelig ausgebildet, wobei das sonst den Zylinderblock in axialer
Richtung führende La,-er in Fortfall kommt. In der Triebflanschebene ist der Zylinderbloelz
durch ein in einer Kugel 3o endigendes Zentrierglied 21 geführt und in dieser Führung
mittels einer Feder 22 verschieblich ge-
lagert. Es wird auf diese Weise eine
überbestimmungsfreie Lagerung für den Zylinderblock zeschaffen, der im vorliegenden
Falle, wo dejSchwenkrahmen 9 um eine exzentrische Achse schwenkbar ist, insofern
besondere Bedeutung zukommt, als so die Lage des Schnittpunktes von Zylinderblock-
und Triebflanschlängsachse durch das zentrische Führungsz'lied al 21 genau bestimmt
ist und die durch die exzentrische Lage des Schwenkrahmens gegenüber dem Zylinderblock
7 bei der Hubverstellung auftretenden kleinen Bewegungen störungsfrei von
der Steuerfläche aufgenommen werden können.In terms of effect, the result is the following: With a certain pressure medium consumption, a certain pressure is established in the line leading to the consumer. The resultant of the resulting in the cylinder bores deL, cylinder block as a result, t '2D pressure forces dependent on the line pressure seeks to bring the swivel frame into the stroke position - zero. This force is contrary to the counterforce generated by the spring Ge, which seeks venkrahmen in the position of maximum stroke adjust the SCH. If both forces are balanced, the swivel frame maintains a certain position, and a pressure that depends on the tension of the spring is established in the line. - following details are CHT In constructive Hinsi noteworthy * In the embodiment according to Fig i, in contrast to the non-flat according to fig 3 of the steering mirrors, but, as already otherwise suggested spherically formed, with the other the cylinder block in the axial direction.. leading La, - he comes in discontinuation. In the Triebflanschebene the Zylinderbloelz is guided through a endigendes in a ball 3o centering member 21 and slidably superposed overall in this guide by means of a spring 22nd In this way, a bearing for the cylinder block free of overdetermination is created, which in the present case, where the swivel frame 9 can be swiveled about an eccentric axis, is of particular importance as the position of the intersection of the cylinder block and drive flange axis through the central guide member al 21 is precisely determined and the small movements occurring during the stroke adjustment due to the eccentric position of the swivel frame with respect to the cylinder block 7 can be absorbed by the control surface without interference.
Das Zentrierglied 2 1 steht, wie bereits oben erwähnt, unter der Spannung
einer Feder 22, die eine dauernde Anlage des Zylinderblokkes 7 am Steuerspiegel
20 gewährleistet. Diese Feder 22 kann gleichzeitig dazu benutzt werden, auf ein
Rückschlagventil24 einzuwirken, welches eine zu der Hochdruckseite der Pumpe führende
öffnung 25 abschließt, so daß beim Rückschwenken des Zylinderblockes
7 bzw. des Schwenkrahmens 9 aus ausgeschwenkter Lage eine Dämpfung
der Rückbewegung eintritt.As already mentioned above, the centering member 2 1 is under the tension of a spring 22, which ensures that the cylinder block 7 rests continuously on the control plate 20. This spring 22 can also be used to act on a check valve 24 which closes an opening 25 leading to the high pressure side of the pump, so that when the cylinder block 7 or the swivel frame 9 is pivoted back from the pivoted position, the return movement is damped.
Wie die Abb. 2 zeigt, liegt die außerliiittige Schwenkachse ig des
Schwenkrahmens 9
zweckmäßigerweise auf der NormalenN zur Winkelhalbierenden
W des größtmöglichen, auf die Hubstellung Null (UmlaufachseU) bzw. die Maximalhubstellung
(UmlaufachseV) bezogen, Schwenkwinkelsa, weil diese NormaleN der geometrische Ort
für alle Kreismittelpunkte ist, die die AchseU und die AchseV tangieren. In dieser
Lage ist daher C ZD die geringste Abweichung des Achsenschnittpunktes vom gewünschten
Schnittpunkt ge-' währt, was zur Folge hat, daß das oben be-
schriebene Gleiten
des Zylinderblockesq auf der Steuerfläcbe2o beim Hubverstellen die kleinstmöglichen
Werte annimmt, Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3
ist ebenso wie bei
dem nach Abb. i die Schwenkachse 19 des Schwenkrahmens 9 exzentrisch
zum SchnittpunktS von Zylinderblock- und Flanschlängsachse angeordnet. Zum Unterschied
von dem Ausführungsbeispiel Dach Abb. i ist der Steuerspiegel plan ausgebildet,
und der Zylinderblock 7 wird nicht von den Kolbenstangen6 über die Kolben8
mitgenommen, sondern es ist ein Doppelkardangelenk 2g, 26 vorgesehen, welches
Z, C
die Mitnahme über einen Bolzen 28 bewirkt, der
in dem Zylinderblock 7 mittels des Keiles 29 undrehbar befestigt ist. Ein
Doppelkardangelenk ist deshalb erforderlich, weil, wie oben erwähnt, durch die exzentrische
Lagerung bei ig bei der Hubverstellung der ZylinderblOck-7 geringe Verschiebungen
erleidet. Da im Gegensatz zu der Abb. i der Zylinderblock nicht zwischen zwei kugeligen
Flächen gelagert ist, ist es erforderlich, den planen Steuerspiegel mittels eines
Zapfens 27
zu führen. Aufbau und Wirkungsweise entsprechen im übrigen denen
des Ausführungsbeispiels nach Abb. i.As Fig. 2 shows, the eccentric pivot axis ig of the pivot frame 9 is expediently on the normal N to the bisector W of the greatest possible pivot angle a, related to the stroke position zero (circumferential axis U) or the maximum stroke position (circumferential axis V), because this normal N is the geometric location for is all circle centers that are tangent to axisU and axisV. In this situation, therefore, C ZD is overall the slightest deviation of the axis intersection of the desired point of intersection 'lasts, which has the consequence that the above loading required sliding takes the Zylinderblockesq on the Steuerfläcbe2o when Hubverstellen the smallest possible values, In the embodiment according to Fig. 3 is also arranged as in the in fig. 1 9 i the pivot axis of the pivot frame 9 eccentric to the cylinder block and the intersection point of Flanschlängsachse. In distinction to the embodiment of the roof Fig. I of the control plate is planar, and the cylinder block 7 is not taken along by the Kolbenstangen6 on the Kolben8, but it is a double universal 2g, 26 are provided, causes which Z, C is the entrainment of a pin 28 which is non-rotatably fastened in the cylinder block 7 by means of the wedge 29. A double cardan joint is necessary because, as mentioned above, due to the eccentric mounting with ig, the cylinder block 7 suffers slight displacements during the stroke adjustment. Since, in contrast to FIG. 1, the cylinder block is not supported between two spherical surfaces, it is necessary to guide the flat control plate by means of a pin 27. The structure and mode of operation otherwise correspond to those of the exemplary embodiment according to Fig. I.