DE820241C

DE820241C - Pumpe

Info

Publication number: DE820241C
Application number: DEK983A
Authority: DE
Inventors: Albert Dr-Ing Finsterwalder
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1949-12-15
Filing date: 1949-12-15
Publication date: 1951-11-08

Description

Pumpe Die Erfiiiduii,(-, bezieht sich auf Pumpen oder Flüssigkeitsgetriebe mit um die Antriehswelle parallel zu dieser gelagerten Kolben, die in einer zur Welle gleichachsigen Trommel geführt sind und mit ihren gewölbten Stirnflächen gegen einen zur Querebene der Welle in seiner Neigung verstellbaren Lagerring drücken. Es ist Aufgabe der Erfindung, den Lagerring und Einrichtungen für die Übertragung der Kräfte auf das Gehäuse so zu gestalten, daß große Kräfte aufgenommen werden können und sich eine einfache und leicht lierstellbare Form der Getriebeteile ergibt.
Während man bisher die Stirnfläche des Lagerringes auf der Seite der Kraftübertragung auf die einzelnen Kolben eben ausgebildet hat, erhält diese Druckfläche erfindungsgemäß eine konvexe Wölbung. Eine nähere Untersuchung der Verhältnisse zeigt, daß auf Grund dieser Wölbung die während der Umdrehung der Zylindertrommel auftretende Verschiebung der Berührungsstellen zwischen den Kolbenstirnflächen und der Druckfläche des Lagerringes an den Kolben wesentlich kleiner wird als bei der bekannten ebenen Gestalt der Druckfläche. -Das ist gleichbedeutend mit einer geringeren Neigung der auf die Kolben übertragenen resultierenden Druckkraft und demzufolge mit einer Herabsetzung der Kolbenseiteiidrücke. Da solche Pumpen besonders in ihrer Anwendung als Flüssigkeitsgetriebe unter Umständen sehr hohe Drücke zu übertragen haben, äußert sich die mit der Erfindung erzielte Herabsetzung der Kolbenseitendrücke sehr günstig. Denn auf Grund dieser Tatsache können beispielsweise größere Kräfte als bisher übertragen und die Leistung damit entsprechend vergrößert werden. Statt dessen kann man auch die größtmögliche Neigung des Drucklagers ini Vergleich mit Getrieben vergrößern, bei denen die Druckfläche des Lagerringes eben ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erhält die Erzeugende der Druckfläche des Lagerringes eine solche Neigung, daß der aus der Neigung herrührende Kolbenseitendruck auf der der Welle zugekehrten Seite der Zylinderbohrungen größer wird als auf der Außenseite. Zufolge dieser Neigung wird ein gewisser Ausgleich für die bei hoher Drehzahl auf der Außenseite der Zylinderbohrungen aufzunehmenden .Fliehkräfte geschaffen.
Die Krümmung und Neigung der Erzeugenden der Druckfläche des Lagerringes ergeben radiale Kräfte auf den Lagerring. Diese werden in Weiterbildung der Erfindung durch eine kugelige Führung des Lagerringes auf der Antriebswelle aufgenommen, und der radiale Abstand des von den Kolben gedrückten Bereichs der Fläche des Lagerringes von der Wellenachse wird damit gesichert. Eine solche Kraftübertragung erfüllt in einfachster Weise alle Anforderungen hinsichtlich der veränderlichen Neigung des Drucklagers. Die Kugelführung läßt auch eine gegenseitige Verdrehung des Lagerringes und der Welle zu.
Eine weitere Maßnahme zur Vereinfachung der Pumpe bzw. des Getriebes besteht darin, daß der Lagerring sich gegen ein Segmentlager hoher Tragfähigkeit abstützt. Statt dessen wurden bisherWälzlager verwendet, die jedoch bei entsprechender Tragfähigkeit ungewöhnlich große Abmessungen erhalten. Ein Segmentlager mit außermittiger Druckaufnahme an den einzelnen Segmenten paßt sich demgegenüber den gegebenen Abständen der Kolbenachsen von der Wellenachse auch bei hohen Drücken günstig an. Das ganze Getriebe läßt sich auf diese Weise auf gedrängtestem Raum unterbringen.
In der Zeichnung ist eine Pumpe bzw. ein Flüssigkeitsgetriebe nach der Erfindung in einer Ausführungsform wiedergegeben.
Abb. i ist ein Längsschnitt und Abb. 2 ein Querschnitt durch das Getriebe an der Stelle des Lagerringes.
Im Gehäuse i ist die Antriebswelle 2 gelagert, welche die Zylindertrommel 3 mit den einzelnen parallel zur Welle angeordneten Zylinderbohrungen antreibt. Die in den Zylindern geführten Kolben 4 stützen sich mit ihren gewölbten Endflächen 5 gegen einen Ring 6, der mit seiner gegenüberliegenden Stirnfläche 7 auf einem Segmentlager 8 von hoher Tragfähigkeit (Michell-Lager) läuft. Der Stützring 9 dieses Lagers ist um zwei gleichachsige Zapfen io, i i im Gehäuse von der gezeichneten Schräglage bis in die entgegengesetzte, strichpunktiert angedeutete Winkellage schwenkbar, wodurch der Hub und die Fördemnenge der Kolben 4 von einem Höchstwert bis auf Null und, durch Schwenkung in die entgegengesetzt gerichtete Neigung für die umgekehrte Drehrichtung eines Sekundärteils im Getriebe, wieder bis auf einen Höchstwert verstellt werden. Dies geschieht mit Hilfe des auf dem Zapfen io befestigten Handhebels 12. Die Steuerung der geförderten Flüssigkeit erfolgt an der gegenüberliegenden Stirnfläche der Trommel 3. Sie ist nicht im einzelnen dargestellt.
Die mit den Kolben 1 zusammen arbeitende Stirnfläche 13 des Lagerringes 6 ist erfindungsgemäß mit konvexer Wölbung ausgebildet. Die Erzeugende dieser Stirnfläche hat dabei eine Neigung gegenüber der Lagerebene, so daß die Kolbenseitendrücke nach der Welle hin größer werden als auf der Außenseite der Zylinderbohrungen. Die aus der Krümmung und Neigung der Erzeugenden der Druckfläche 13 herrührenden Querkräfte auf den Lagerring 6 werden von einer Kugelfläche 14 der Welle 2 unmittelbar aufgefangen.
Bei größeren Förderdrücken der Getriebeflüssigkeit ergeben sich entsprechend große Kräfte am Drucklager. Um diese Kräfte günstig aufzunehmen, sind außer den Führungszapfen io, i i des Stützringes 9 noch besondere Zylindersegmente 15 angebracht, die einen verhältnismäßig großen Durchmesser und einen kleineren Abstand von der Antriebswelle haben als die Lagerzapfen io, i i. Diese Zylinderflächen des Stützringes ruhen in entsprechenden halbzylindrischen Lagerstellen 16 des Gehäuses i.

Claims

PATENTANSPRLCHE: i. Pumpe oder Getriebe mit im Kreise um die Antriebswelle parallel zu dieser gelagerten Kolben, die in einer zur Welle gleichachsigen Tromlnel geführt sind und mit ihren gewölbten Stirnflächen gegen einen zur Querebene der Welle in seiner Neigung verstellbarenLagerring drücken, gekennzeichnet durch eine konvexe Wölbung der Druckfläche (13) des Lagerringes (6).
2. Pumpe oder Getriebe nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine solche Neigung der Erzeugenden der Druckfläche (13) des Lagerringes (6), daß der aus der Neigung herrührende Kolbenseitendruck auf der der Welle (2) zugekehrten Seite der Zylinderbohrungen größer wird als auf der Außenseite.
3. Pumpe oder Getriebe nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (6) auf der Antriebswelle (2) kugelig (14) geführt ist.
4. Pumpe oder Getriebe nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (6) sich gegen ein Segmentlager (8) hoher Tragfähigkeit abstützt.
5. Pumpe oder Getriebe nach einem. der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Kolbenkräfte von der in ihrer Winkellage einstellbaren Lagerung (6 bis 9) außer den Führungszapfen (io, i i) besondere Teilzylinderflächen (15) von verhältnismäßig großem Durchmesser in kleinerem Abstand vön der Antriebswelle (2) vorgesehen sind.