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Hydraulische Mehrkolbenpumpe Gegenstand vorliegender Erfindung ist
eine hydraulische Mehrkolbenpumpe mit einem Zylinderblock, in welchem die Pumpenkolben
und die zugeordneten Zylinderbohrungen um eine gemeinsame Achse angeordnet sind.
Dabei werden die Pumpenkolben entweder direkt oder über Stoßstangen und ohne die
Anordnung von Pleuelstangen mittels eines Kolbenbetätigungsorgans oder einer Taumelscheibe
hin und her bewegt, wobei diese Taumelscheibe üblicherweise die Form einer flachen
Platte oder Scheibe aufweist. Dieser Taumelscheibe wird eine schwingende Bewegung
in zwei Ebenen in bezug auf die Kolbenachsen erteilt, und zwar werden diese schwingenden
Bewegungen dadurch erhalten, daß das Betätigungsorgan auf eine drehbare Scheibe
mit schräger Unterseite unterstützt wird, oder dadurch, daß eine Z-förmige Kurbel
vorgesehen wird. Im folgenden wird lediglich noch von einer Betätigungsscheibe gesprochen,
aber dabei ist immer eine solche Scheibe zu verstehen, durch deren Drehung eine
axiale Verschiebung der Kolben erzeugt wird. Bei der beschriebenen Ausführung ist
der Zylinderblock stationär. Es ist aber auch' möglich, den Zylinderblock und das
Kolbenbetätigungsorgan
je um die eigene Achse zu drehen, wobei
die beiden Achsen sich unter einem spitzen Winkel schneiden. In diesem letzteren
Fall kann entweder der Zylinderblock oder das Kolbenbetätigungsorgan direkt mit
der AntriebsNvelle gekuppelt sein, wobei die antreibende Kraft über Zahnräder übertragen
wird, und zwar entweder vom Zylinderblock zu dem Kolbenbetätigungsorgan oder umgekehrt,
und in diesen Fällen stellt das Kolben-Betätigungsorgan ein nicht schwingendes Glied
dar. Der Zylinderblock kann aus einem Stück bestehen oder er kann aus mehreren Zylinderblöcken
zusammengesetzt sein, die miteinander verbunden sind und ein Ganzes bilden. Es ist
im weiteren klar, daß, wenn eine Pumpe der beschriebenen Ausbildung mit Druckflüssigkeit
gespeist und mit den üblichen Ventilen versehen wird, sie als rotierender Motor
arbeitet. Auf einen solchen läßt sich derErfindungsgedanke in gleicher Weise anwenden,
und wenn im .folgenden einfachheitshalber von einer Pumpe gesprochen wird, so sollen
darunter auch Motoren verstanden werden.
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Axialpumpen der beschriebenen Art mit hin und her gehenden Kolben
haben den großen Vorteil, gegenüber den üblichen hin .und her gehenden Kolbenpumpen,
daß sie eine sehr kompakte Konstruktion ermöglichen. Erstmals ist es damit auch
möglich, mit gutem Wirkungsgrad bei höheren Drücken zu arbeiten, wie sie neuerdings
üblich sind, und es ließen sich damit Drücke von über iooo kg/cm2 erzielen.
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Es ist festgestellt worden, daß eine Pumpe der oben beschriebenen
Art bei höheren Drücken wirksam arbeitet, wenn sie so konstruiert ist, daß unter
allen Umständen während des Betriebes eine im wesentlichen rein rollende Berührung
zwischen den Kolben und der mit ihnen zusammenwirkenden Oberfläche des Betätigungsorgans
stattfindet, und dieses Resultat wird gemäß vorliegender Erfindung ohne weiteres
dadurch erreicht, daß Kolben verwendet werden, die in ihren Bohrungen frei drehbar
sind, und daß in .Kombination hiermit Zahnräder vorgesehen sind, die das Betätigungsorgan
mit dem Zylinderblock verbinden, wobei das Zähneverhältnis der erwähnten Zahnradverbindung
im wesentlichen so ist, daß derjenige Teil des Kolbenbetätigungsorgans, der mit
den Kolben in Berührung steht, eine vorbestimmte Versetzung in der Drehrichtung
in Bezug auf den Zylinderblock erfährt.
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Zur genauen Bestimmung des obenerwähnten Zähneverhältnisses wird dasselbe
gleich dem Secans des Winkels der Oberfläche des Kolbenbetätigungsorgans mit-einer
Ebene gemacht, die senkrecht zu den Kolbenachsen verläuft. Eine geringe Abweichung
von diesem optimalen Verhältnis ist aber im Rahmen der vorliegenden Erfindung statthaft,
vorausgesetzt, daß eine im wesentlichen rein rollende Berührung zwischen dem Betätigungsorgan
und den Kolben stattfindet.
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Der genaue Charakter der Relativbewegung eines jeden einzelnen Berührungspunktes
zwischen einem Kolbenende und der Oberfläche des Betäti gungsorgans wird später
in Verbindung mit einem erläuternden Diagramm beschrieben, das in der Zeichnung
enthalten ist.
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Um eine praktisch rein rollende Berührung zwischen den Kolbenenden
und dem Betätigungsorgan zu erzielen, ist das Verhältnis zwischen der Zähnezahl
des einen Rades in bezug auf die Zähnezahl des anderen Rades der Zahnradverbindung
derart, daß im Falle einer Pumpe mit stationärem Pumpenkörper die Versetzung des
Betätigungsorgans in Drehung im entgegengesetzten Sinne zur Drehrichtung der Hauptantriebswelle
der Pumpe vorgenommen wird. Im Falle einer Pumpe mit rotierendem Pumpenkörper wäre
das Kolbenbetätigungsorgan im Sinne der Drehrichtung des Pumpenkörpers versetzt,
wobei es jedoch etwas rascher rotiert. Wenn beispielsweise der Winkel zwischen der
Oberfläche des Kolbenbetätigungsorgans, welches mit den Kolbenenden zusammenwirkt
und einer Ebene, die senkrecht zu den Kolbenachsen verläuft, io° beträgt, weist
das eine Zahnrad vorzugsweise 93 und das andere 9i Zähne auf.
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Eine Schwierigkeit, die sich dem Bau einer Axialpumpe, die bei hohen
Drücken arbeiten muß, entgegenstellt, ist die Anordnung eines geeigneten Lagers,
welches den sehr starken Axialdrücken widersteht, wobei zu berücksichtigen ist,
daß nur ein recht beschränkter Raum zur Verfügung steht. Kugel- oder Rollenlager
sind zu diesem Zwecke vorgeschlagen worden, aber es sind keine derartigen Lager
bekannt, welche die sehr hohen hier auftretenden Drücke aufnehmen könnten. Aus diesem
Grunde mußten Gleitlager verwendet werden, sobald hohe hydraulische Drücke zur Anwendung
gelangten. Diese Lager haben den Nachteil, daß sie eine recht hohe Anfangsreibung
besitzen, wobei überdies mit größter Wahrscheinlichkeit mit einem Anfressen und
damit mit einer Zerstörung oder Außerbetriebsetzung der Pumpe gerechnet werden muß.
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Die Getriebeverbindung gemäß vorliegender Erfindung vermeidet diese
Nachteile mit Sicherheit und infolgedessen ist es möglich, einfache Gleitlager zu
verwenden, welche die höchsten Druckbeanspruchungen, die in der Praxis auftreten
können, aufnehmen können. Dies hat den Vorteil, daß die Größe und die Kosten der
Pumpe wesentlich niedriger sind als im Falle der Verwendung von Kugel- oder Rollenlagern.
Ein geeignetes Drucklager für eine Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt
zwei ebene, in Bezug aufeinander drehbare und einander gegenüberliegende Oberflächen,
die durch einen dazwischenliegenden Ölfilm außer, metallischer Berührung gehalten
werden. Nötigenfalls kann die Wirkung einer Verbiegung der Oberflächen dadurch kompensiert
werden, daß die eine oder beide der einander gegenüberliegenden Oberflächen leicht
konkav gemacht werden. Bei einem Durchmesser der einander gegenüberliegenden Oberflächen
von beispielsweise 75 mm kann die Pfeilhöhe der konkaven Oberfläche etwa o,o25 mm
betragen. Das Drucklager kann auch
durch eine Ringfläche abgestützt
sein, die einen Durchmesser aufweist, der zwischen dem Innendurchmesser und dem
Außendurchmesser eines Drucklagerringes liegt.
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Mit einem solchen Lager ist es bei Versuchen möglich gewesen, in zufriedenstellender
Weise eine Pumpe mit Drücken bis zu 700o kg/cm2 zu betreiben. Obwohl nach erfolgter
Demontierung die Oberflächen leichte Kratzspuren zufolge Unreinheiten im
01 aufwiesen, war die Wirkungsweise in keiner Weise beeinträchtigt.
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Es wird angenommen, daß, wenn ein Kippen zwischen den einander gegenüberliegenden
Oberflächen eines Lagers der beschriebenen Art zugelassen wird, und wenn die Belastung
exzentrisch zur Lagerachse erfolgt, die einander gegenüberliegenden Flächen beim
Betrieb nicht parallel sind, sondern daß sie infolge des zwischen ihnen vorhandenen
Ölfilms einen keilförmigen Zwischenraum einschließen, der sich quer über die einander
gegenüberliegenden Flächen erstreckt, wobei der erwähnte Ölfilm dazu dient, die
beiden Oberflächen außer metallischer Berührung zu halten.
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Bei einer Pumpe gemäß vorliegender Erfindung ist der Zylinderblock
vorzugsweise stationär und das Kolbenbetätigungsorgan wirkt mit seiner einen Seite
mit den Kolbenenden oder mit Stoßstangen zusammen, während es mit seiner anderen
Seite durch die geneigte Fläche der Betätigungsscheibe gegen axialen Druck abgestützt
wird. Diese Abstützung erfolgt unter Zwischenschaltung eines Lagers der oben beschriebenen
Art.
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Zur Erläuterung der Erfindung sind im, folgenden drei Ausführungsbeispiele
derselben unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In denselben zeigt Fig.
i einen Axialschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform, bei welcher der Zylinderblock
stationär ist und wobei seine Achse mit derjenigen der Antriebswelle für ein Kolbenbetätigungsglied
zusammenfällt, welches durch eine geneigte Betätigungsscheibe gebildet wird, auf
welcher eine Taumelscheibe angeordnet ist.
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Fig. 2 ist eine perspektivische Schnittdarstellung der Pumpe gemäß
Fig. i.
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Fig. 3 ist ein teilweiser Schnitt durch die Pumpe gemäß Fig. i, wobei
die mit einer geneigten Fläche versehene Betätigungsscheibe, die Taumelscheibe und
die Zahnradverbindung dargestellt sind. Der keilförmige Zwischenraum, welcher den
Ölfilm der beiden Drucklager aufnimmt, ist stark verzerrt dargestellt. Der vermutlich
vorhandene keilförmige, einen Ölfilm aufnehmende Zwischenraum zwischen der Taumelscheibe
und der Betätigungsscheibe ist mit dem Hinweiszeichen A bezeichnet, während der
andere Zwischenraum auf der entgegengesetzten Seite der Betätigungsscheibe mit dem
Buchstaben B bezeichnet ist.
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Fig.4 stellt schematisch einen Vertikalschnitt durch eine Ausführung
dar, bei welcher sowohl der Zylinderblock, wie auch das Kolbenbetätigungsorgan drehbar
sind, und wobei die Antriebswelle direkt mit dem Kolbenbetätigungsorgan gekuppelt
ist. Der Zylinderblock wird dabei von dem Kolbenbetätigungsorgan über Zahnräder
in Form von miteinander kämmenden Kegelrädern angetrieben.
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Fig.5 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Ausführungsform,
die derjenigen gemäß Fig. 4 ähnlich ist mit der Ausnahme, daß die Antriebswelle
direkt mit dem Zylinderblock gekuppelt ist und das Kolbenbetätigungsorgan vom Zylinderblock
mittels Zahnräder, miteinander im Eingriff stehende Kegelräder, angetrieben wird.
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Fig. 6 ist ein Teil eines Diagramms in Richtung gegen die Oberfläche
des Kolbenbetätigungsorgans gesehen, und es zeigt den darauf durch die Achse eines
Kolbens zurückgelegten Weg bzw. den Weg des zugehörigen Berührungspunktes.
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Die in Fig. i und 2 der Zeichnung dargestellte Axialpumpe weist ein
Gehäuse i für einen Motor auf, der durch eine geeignete, biegsame Kupplung mit der
Antriebswelle 2 verbunden ist. Diese letztere weist an ihrem unteren Ende eine Betätigungsscheibe
4 auf, deren Unterseite durch eine schräge Fläche 3 gebildet wird. Auf der Fläche
3 der Betätigungsscheibe 4 liegt die Taumelscheibe 5 als Kolbenbetätigungsorgan
an. Diese letztere kann sich in bezug auf die Fläche 3 neigen und besteht zweckmäßigerweise
ganz aus gehärtetem Stahl. Bei größeren Ausführungsformen sind die Ober- und die
Unterseite der Taumelscheibe gehärtet und längs des Außenrandes der Unterseite sind
Zähne vorgesehen, die ein Kegelrad 6 bilden. Letzteres kämmt mit einem Zahnrad 7,
das auf der Oberseite des Zylinderblockes 8 angebracht ist oder aus einem Stück
mit demselben besteht.
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Der Zylinderblock 8 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel ortsfest
und weist sechs oder jede gewünschte Zahl von Pumpenzylindern 9 auf. Diese Zylinder
sind symmetrisch zu der dargestellten Achse der Pumpe und in gleichen Abständen
voneinander angeordnet. In jedem Pumpenzylinder ist ein geschliffener, frei drehbarer
und hin und her beweglicher Pumpenkolben io untergebracht. Die Ein- und Auslaßöffnungen
und -ventile eines jeden Zylinders sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel so
angeordnet, daß jeder Pumpenkolben den zugehörigen Pumpenzylinder am Ende des Auslaßhubes
fast vollständig ausfüllt, während das Einlaßventil9a am hinteren Ende koaxial zur
Zylinderbohrung und das Auslaßventi196 an der Zylinderwand angebracht ist, und zwar
so nahe als möglich beim unteren Zylinderende. Der Schaft eines jeden Einlaßventils
ist in geeigneter Weise geführt und überdies sind Einlaßkanäle i i vorgesehen, die
mit einer gemeinsamen Kammer 12 in Verbindung stehen, die mit Öl gefüllt gehalten
wird.
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Die Pumpenkolbenenden, welche gegen die Taumelscheibe 5 anliegen sind
konvex, kugelig oder konisch ausgebildet, wobei der Krümmungsmittelpunkt bzw. der
Druckmittelpunkt immer innerhalb der Zylinderbohrungen liegt, um so die ungleichmäßige
Lastverteilung zwischen dem Pumpenkolben und ihren Zylindern während der Förderhübe
auf ein Minimum herabzusetzen.
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Um in der Kammer 12 einen genügenden Einlaßdruck
zu
erhalten; um die Pumpenkolben während ihres Aufwärtshubes in Berührung mit der Taumelscheibe
5 zu halten, ist eine Zahnradpumpe 13 oder eine andere Hilfspumpe vorgesehen, die
von der Hauptantriebswelle 2 aus über eine Hilfswelle 14 angetrieben wird. Die Verbindung
zwischen der letzteren und der Pumpenwelle 15 erfolgt über eine biegsame Kupplung
15 a. wobei die beiden gekuppelten Wellen sich axial bewegen können.
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Anstatt eine biegsame Kupplung zu verwenden, welche ein Kippen der
Scheibe 4 zuläßt, kann man zu demselben Zweck eine Hilfspumpe verwenden, deren Antriebswelle
genügend biegsam ist.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Oberseite der Taumelscheibe
5 direkt gegen die schräge Fläche 3 der Scheibe 4 an, und die Oberseite dieser letzteren
liegt unmittelbar gegen die Oberfläche des gehärteten Stahlringes 16 an, der seinerseits
auf der Unterseite des Außenringes eines Kugel- oder Rollenlagers 17 anliegt.
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Die Verwendung eines einzelnen Kugel- oder Rollenlagers 17 auf der
Welle 2 in Verbindung mit einer biegsamen Kupplung 18 für das obere Ende dieser
Welle oder aber eine genügend biegsame Welle ermöglichen es der Scheibe 4, innerhalb
gewisser Grenzen zu kippen, und zwar genügend, um ihr einerseits ein sattes Anliegen
am Druckring 16 zu ermöglichen und sie anderseits genügend zu kippen, daß die einander
gegenüberliegenden Flächen dann durch einen Ölfilm außer Berührung miteinander gehalten
werden.
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Bei der beschriebenen Ausführung kann die Nabe aus Geschützbronze
oder aus Flußeisen hergestellt werden, welch letzteres mit einem Weißmetallbelag
versehen ist. Die Oberfläche der Scheibe 4 kann jedoch auch aus gehärtetem Stahl
bestehen, während die obere Seite der Taumelscheibe .und die obere Fläche des Druckringes
mit einem Belag aus Weißmetall versehen sein können. Im Falle einer Pumpe mit einem
stationären Pumpenkörper sollte die weiche Oberfläche rotieren.
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Das Drucklager zwischen der Scheibe 4 und der Taumelscheibe kann auch
durch eine Flußstahlringscheibe gebildet werden, die mit Weißmetall überzogen und
an der Scheibe 4 undrehbar befestigt ist.
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In der Unterseite der Betätigungsscheibe 4 sind radiale Ölnuten i9
vorgesehen, während die Taumelscheibe 5 und der Druckring radiale Löcher 2o aufweisen,
um dem Öl den Zugang zu den Räumen 21, 22 zu ermöglichen. ,Der Raum 21 befindet
sich zwischen der Taumelscheibe 5 und einem halsartigen Ansatz 23 auf der Unterseite
der Scheibe 4, auf. welch letzterem die Taumelscheibe so angebracht ist, daß sie
in bezug auf die geneigte Fläche 4 kippen kann. Der andere Raum 22 ist zwischen
dem Druckring und der Antriebswelle 2 vorgesehen. Es ist dadurch eine kontinuierliche
Ölzufuhr zum inneren Ende der Ölnuten vorgesehen. Durch diese letzteren wird bei
der Drehung der Welle das Öl durch Zentrifugalkraft weiter gefördert. Das aus dem
Raum 22 kommende Öl kann frei durch den Druckring 16 und das Kugel- oder Rollenlager
17 zirkulieren- und jegliches überschüssiges C51 kann durch einen, durch
ein Ventil beherrschten Auslaß 24 abfließen.
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Es ist klar, daß der Druck des Ölfilms bestrebt sein wird, die einander
zugekehrten Flächen des Drucklagers auseinanderzudrücken, und da der Druck an einem
Teil des Umfanges ein Maximum erreicht, kann er bewirken, daß die Oberflächen konkav
verbogen werden. Dieses Verbiegen kann durch die hohe Temperatur der einander gegenüberliegenden
Fläche weiter erhöht werden. Wenn die Druckbeanspruchung gering ist oder wenn die
einander zugekehrten Teile sehr robust und starr gelagert sind, ist diese Biegung
vernachlässigbar. Wenn anderseits die Druckbeanspruchung groß oder einer der beiden
Teile verhältnismäßig dünn oder in ungeeigneter `''eise abgestützt ist, wird die
Biegung so groß, daß sie die Erzeugung eines wirksamen Ölfilms zwischen den Flächen
verhindert. Diese letzteren kommen daher in metallische Berührung miteinander. In
diesem Falle und um dieser unerwünschten Wirkung der Durchbiegung der einen oder
beider einander zugekehrten Oberflächen entgegenzuwirken, können eine oder beide
einander gegenüberliegende Flächen leicht konkav ausgebildet sein. Beim vorbeschriebenen
Ausführungsbeispiel ist das Kolbenbetätigungsorgan verhältnismäßig dünn und die
Belastung erfolgt in der Nähe seines Mittelpunktes. Es ist deshalb zweckmäßig, die
der Scheibe 4 gegenüberliegende Fläche der Taumelscheibe 5 leicht konkav auszubilden,
indem die Pfeilhöhe beispielsweise bei einem Durchmesser der Taumelscheibe von 75
mm, etwa in der Größendrdnung von 0,025 mm liegt. Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel
wird die Belastung in der Nähe des Mittelpunktes der Taumelscheibe 5 ausgeübt, und
zwar durch die Kolbenenden, welche an der Taumelscheibe anliegen. Die Berührung
der Kolben mit der Taumelscheibe 5 erfolgt längs eines Radius, der kleiner als die
Hälfte des Außenradius der einander zugekehrten Lagerflächen ist. Der Druck des
Ölfilms zwischen den einander zugekehrten Flächen ist ein Maximum längs des Außenumfanges.
Infolgedessen erfolgt eine Biegung der Taumelscheibe infolge des Druckes und der
Temperatur des dünnen Ölfilms, und um dem entgegenzuwirken, wird die obere Oberfläche
der Taumelscheibe konkav ausgebildet.
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Der Druckring kann aber auch auf eine Ringfläche abgestützt werden,
die einen Durchmesser besitzt, der zwischen dem Innen- und Außendurchmesser des
Druckringes 16 liegt.
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Es ist deshalb ersichtlich, daß die einander gegenüberliegenden Flächen
so abgestützt und/oder so geformt sind und .die Belastung in der Weise erfolgt,
daß, wenn sie dem Druck und der Temperatur des zwischen ihnen bei einer maximalen
Druckbeanspruchung erzeugten Ölfilms unterworfen werden, an einer unmittelbaren
Berührung verhindert werden.
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Wenn Federn vorgesehen sind, um die Berührung zwischen den Kolbenenden
und der Oberfläche der Taumelscheibe aufrechtzuerhalten, kann
die
Hilfspumpe entbehrt werden, ohne dadurch vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Auch
wenn der Erfindungsgegenstand auf Motoren oder Kraftmaschinen angewendet wird, wird
wahrscheinlich eine Hilfspumpe nicht erforderlich sein, da der Flüssigkeitsdruck
die Kolbenenden in Berührung der Taumelscheibe hält.
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Beim beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
ist der Zylinderblock stationär. Es ist aber einfach, .die Erfindung auf eine Konstruktion
anzuwenden, bei welcher der Zylinderblock rotiert.
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Die Erfindung läßt sich auch auf diejenige Art von axialen Kolbenpumpen
anwenden, bei welchen die Achse der Antriebswelle einen Winkel mit der gemeinsamen
Achse des Zylinderblockes einschließt, und bei welchen die Oberfläche des Kolbenbetätigungsorgans
quer zur Achse der Antriebswelle verläuft.
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Ausführungsbeispiele dieser beiden Ausführungsformen sollen nun beschrieben
werden: In Fig.4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Antriebswelle
das Betätigungsorgan direkt antreibt und die Achse der Antriebswelle einen Winkel
mit der Achse des Zylinderblockes einschließt. Sowohl der Zylinderblock 8 wie auch
das Betätigungsorgan drehen sich, wobei die Antriebsverbindung zwischen den beiden
Teilen durch die miteinander kämmenden Kegelräder 6 und erfolgt, so daß der Zylinderblock
durch diese Zahnräder direkt angetrieben wird. Im vorliegenden Falle, wie bei dem
in Fig. i und 2 dargestellten Beispiel, wird das Betätigungsorgan durch einen Druckring
oder eine Tragplatte 16 abgestützt, und das fragliche Betätigungsorgan wird ebenfalls
so gelagert, daß es in Bezug auf den 'Druckring gekippt werden kann.
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Im vorliegenden Falle werden Kolben io verwendet, die den in Fig.
i und 2 dargestellten Kolben ähnlich sind. Die konvexen Enden dieser Kolben liegen
direkt auf der ihnen zugekehrten Fläche des Betätigungsorgans 5 an, die in diesem
Falle quer zu ihrer Drehachse verläuft. Da eine relative Drehbewegung zwischen dem
Betätigungsorgan und dem Zylinderblock stattfindet, so ist das Verhältnis zwischen
den Zähnezahlen der beiden Zahnräder gleich oder angenähert gleich dem Secans des
Winkels zwischen der Fläche des Betätigungsorgans mit einer Ebene, die normal zu
den Achsen der Kolben so verläuft, daß die Drehbewegung des Kolbenbetätigungsorgans
in derselben Richtung erfolgt wie die Drehung des Zylinderblockes, aber um ein geringes
schneller.
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Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform zeigt die Anwendung des
Erfindungsgegenstandes auf eine Konstruktion, bei welcher sowohl das Betätigungsorgan
wie der Zylinderblock rotieren. Der letztere wird dabei unmittelbar durch die aus
einem Stück bestehende oder an ihm befestigte Welle 2 angetrieben, während das Betätigungsorgan
durch den Zylinderblock über die miteinander kämmenden Kegelräder 6 und 7 angetrieben
wird. Das Verhältnis der Zähnezahl der beiden Zahnräder ist dasselbe, wie oben hinsichtlich
Fig. 4 erläutert, so daß eine Drehbewegung des Betätigungsorgans in Bezug auf den
Zylinderblock derart erfolgt, daß es sich in deren Richtung aber etwas schneller
dreht als der letztere, zum Zwecke, eine im wesentlichen rein rollende Berührung
zwischen den Kolbenenden und der einen zugekehrten.Fläche des Betätigungsorgans
zu erhalten. Das Drucklager für das Betätigungsorgan 5 ist wie beim Beispiel gemäß
den Fig. i bis 3 ausgebildet und umfaßt einen Druckring 16.
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In der Fig. 6 ist ein Teil der Kolbenbetätigungseinrichtung
A und der Wege B und C dargestellt, die darauf durch den Berührungspunkt
eines Kolbenendes und den imaginären Punkt auf der verlängerten Kolbenachse beschrieben
wird. Die beiden Kurven werden gleichzeitig aufgezeichnet und die Kurve B ist parallel
zur Kurve C, welche eine Zykloide darstellt. Wenn sich der Kolben in der Mitte seiner
Hubbewegung befindet, hat er eine rein rollende Berührung mit dem Betätigungsorgan
und die Kolbenachse befindet sich dann in einer der Spitzen D der Kurve C. Immer
wenn sich der Kolben nicht in der Mitte seiner Hubbewegung befindet, führt er eine
Drehbewegung aus, die sich harmonisch ändert, wobei sie ein Maximum erreicht,.wenn
sich der Kolben am Ende seines Hubes befindet. Diese Stellungen sind in der Zeichnung
mit den Buchstaben E und F bezeichnet. Diese Drehbewegung wird auf den Kolben übertragen,
der sich in seiner Bohrung frei drehen kann und seine Schwingungsamplitude beträgt
etwa 1/1s einer Umdrehung.
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Es ergibt sich aus den Zeichnungen aller Ausführungsbeispiele, daß
der Schnittpunkt der Drehachse des Kolbenbetätigungsorgans und der Drehachse der
Antriebswelle und/oder des Zylinderblockes in derselben Ebene liegt, wie die Fläche
des Kolbenbetätigungsorgans, welche an den Kolben anliegt. Dieser Schnittpunkt liegt
auch in der Teilkreisebene des Kronrades, das am Zylinderblock angeordnet ist, und
fällt mit der Spitze des Kegelrades zusammen, welches am Kolbenbetätigungsorgan
angebracht ist.