DE824296C - Axialkolbenpumpe - Google Patents

Description

• Axialkolbenpumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine Axialkolbenpumpe mit schwenkverstellbarer Schiefscheibe, die in der "'eise arbeitet, daß in einem umlaufenden Zylinderblock mehrere im Kreise angeordnete und einander parallele Pumpenkolben an einer zur Regelung der Fördermenge schwenkverstellbaren Schiefscheibe abgestützt sind. Derartige Pumpen werden vielfach hei von Traktoren gezogenen landwirtschaftlichen Maschinen verwendet, um das geschleppte Ackergerät anzuheben oder zu senken und gegebenenfalls in den Boden einzudrücken oder in einer bestimmten Tiefe zu steuern. Diesem Ver-%%-eiidungsz%%-eck entsprechend muß die Pumpe in ihrem Aufbau einfach und ihre Steuerung der vielfach rauben Behandlung gewachsen sein. Ver-N%@ickelte Steuergestänge sind nach Möglichkeit zu \ermeiden, cla erfahrungsgemäß hochwertiges Fachpersonal zu Instandsetzungsarbeiten nicht zur Verfügung steht. Dennoch soll die Pumpe möglichst riickwirkungsfrei arbeiten.
• Ein Ziel der Erfindung ist, die Pumpe für beide Drehrichtungen ohne weiteres verwendbar zu machen, um sie zu jedem Traktor gleich welcher Bauart ohne größere Umbauten verwendbar zu machen. Dieses Ziel ist im wesentlichen dadurch erreicht, daß der Schwenkrahmen der Schiefscheibe . durch zwei Steuerkolben beeinflußt ist, die beiderseits der Schwenkachse entgegengesetzt wirkend im gleichen Abstande von dieser angeordnet und zwecks Austauschbarkeit untereinander gleich ausgebildet sind. Von den beiden Kolben ist einer zweckmäßig federbelastet, während der andere mit einer Steuermitteldruckleitung in Verbindung steht. Durch einfaches Vertauschen der Kolben kann die Steuermitteldrucksteuerung von dem einen Kolben auf den anderen übertragen, werden und die Pumpe so der entgegengesetzten Drehrichtung angepaßt werden. Die hierzu nötigen Handgriffe erfordern keinerlei Sonderkenntnisse, sondern können entweder vom Fahrer des Traktors oder vom Ortsschlosser mühelos und einwandfrei durchgeführt werden.
• Die gegenseitige Austauschbarkeit der Steuermittel setzt zu ihrer Anwendung voraus, daß die Pumpe rückwirkungsfrei verstellbar ist, da sonst die Verstellung in der einen Richtung leichter vor sich gehen kann als in der anderen. Zur Erreichung dieser Rückstellfreiheit empfiehlt es sich, die Köpfe des Zylinderblocks, der Pumpenkolben und der Steuerkolben kugelförmig abzurunden, wobei der Kugelradius durch den Abstand der Steuerfläche der Schiefscheibe von der Schwenkachse des Schiefscheibenrahmens bestimmt ist. Durch 'diese aufeinander abgestimmte und genaue Abrundung der Kolben und des Blocks wird erreicht, daß bei wechselnder Neigung der Schiefscheibe die sich normalerweise durch die seitliche Wanderung der Berührungspunkte der Kolben an der Scheibe ergebenden veränderten Hebelarme der Kolbenrückstellkräfte ausgeglichen werden. Durch die Kugelabrundung mit dem exakt bestimmten Mittelpunkt bleiben bei jeder Neigung der Schiefscheibe die Hebelarme der Rückstell'kräfte gleich, so daß die Pumpe sowohl im Pumpenteil als auch im Steuerteil rückwirkungsfrei zu arbeiten vermag.
• Bei Axialkolbenpumpen treten überdies ständige Rückwirkungskräfte auf, die die Schiefscheibe bzw. deren Schwenkrahmen einseitig belasten und die im wesentlichen vorherbestimmbar sind. Diese können nach einem weiteren Vorschlage der Erfindung dadurch ausgeglichen werden, daß die Schwenkachse exzentrisch zur Zylinderblockachse angeordnet ist. Hierdurch können den vorbestimmt größeren Kräften kleinere Hebelarme zugeordnet werden und umgekehrt. Die vorteilhafte Folge dieser Maßnahme ist eine in jeder Lage rückwir'kungsfrei verstellbare Pumpe.
• Um die leichte Verstellbarkeit des Schwenkrahmens zu fördern, empfiehlt sich noch der Einbau eines Wälzlagers im Schwenklager des Schiefsrheibenrahmens.
• In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Und zwar zeigt Fig. i einen senderechten Längsschnitt durch eine Schiefscheibenaxiatkolbenpumpe entlang dcrLängsachse des Pumpenzylinders, und Fig. 2 einen hierzu parallel geführten Längsschnitt durch die Verstelleinrichtung der Pumpe. Das Pumpengehäuse ist mit 3 bezeichnet. In einer stufenweise erweiterten Längsbohrung dieses Gehäuses 3 ist .der Zylinderblock 4 gelagert, der mehrere einander parallele Pumpenkolben 5 aufnimmt. Die Kolben 5 sind durch je eine Feder 6 im Sinne des Heraustretens aus dem Zylinderblock 4 belastet und stützen sich mit ihren wKöpfen an einer Schiefscbeibe 7 ab. Die Schiefscheibe 7

  ist mit ihrem Schwenkrahmen 7' um einen Dreh-

  zapfen 8, der zwecks Reibungsverminderung mit

  einem Wälzlager 9 versehen ist, schwenkbar. Die

  waagerechte Stellung der Schiefscheibe entspricht

  dabei der Fördermenge Null. da in diesem Falle

  die Kolben 5 keine Axialbe-,vegung ausführen. Je

  nach der Größe der von der Waagerechten ab-

  weichenden Neigung der Schiefscheibe 7 kann die

  Fördermenge der Punipe vcriin<lei-t Ncerden.

  In Achsrichtung hinter den Kolben 5 sind- axiale

  Bohrungen io vorgesehen, die auf die Steuerfläche

  eines im Pumpengehäuse 3 gelialteneti Steuer-

  zylinders i i münden und mit dessen (nicht dar-

  gestellten) Steuerschlitzen zusammenwirken, die

  einerseits mit der :lnsallgleituilg 12, anderseits

  mit der Druckleitung 13 itl Verbindung stehen.

  Der Zylinderblock 4. der all seinem aus dem

  Pumpengehiiuse 3 herau#trcten@len 1`ilde i4 lcegelig

  verjüngt und mit eitler Keilnut 15 versehen ist,

  trägt an diesem Ende eine (nicht gezeigte) An-

  triebsscheibe und kann so in Umlauf gesetzt wer-

  den. Das entgegengesetzte Kopfende 4' des Zylinder-

  blocks 4 ist kugelförmig abgerundet, wobei der

  Mittelpunkt 8' der Kugel mit denn der Achse 8 des

  Schwenkrahmens 3' der Schiefscheibe zusammen-

  fällt. Auf diese Weise ist der Zylinderblock stets

  punktförmig und gegen :lxiall>ewegungeil gesichert

  an der Schiefscheibe abgestützt.

  In einem seitlichen Ansatz 3' des 1'uml>engeliäu-

  ses 3 ist die Verstelleinrichtung für den Schwenk-

  rahmen 7' der Schiefscheibe ; eingebaut. Parallel

  zu der Längsachse des Zylinderblocks 4 sind in

  diesem Gehäuseansatz 3' y zwei einander völlig

  gleiche Bohrungen 16, 17 vorgesehen. In der einen

  Bohrung 16 ist ein durch eine Druckfeder 18 be-

  lasteter Steuerkolben i9 geführt, der den Schief-

  scheibenschwenkrahmen 7' im Sinne einer Förde-

  rung der Pumpe zu verstellen bestrebt ist. In der

  anderen Bohrung 17 ist gleichfalls ein Steuer-

  kolben 20 geführt, der aber nicht federbelastet ist,

  sondern von einer in den Raum hinter dem Kol-

  ben 20 mündenden Steuermittelleitung 21 beein-

  flußt wird. Je nach der Höhe des Steuerdruckes

  tritt dieser Kolben 20 nach außen und verstellt den

  Schwenkrahmen 7' entgegen der Wirkung des

  federbelasteten Steuerkolbens i9 im Sinne einer

  Verschwenkung auf die Nullstellung zu. Durch die

  völlig gleiche Ausbildung der beiden Bohrungen 16,

  17 für die Steuerkolben 19, 20 sind diese gegen-

  einander austauschbar, so daß der federbelastete

  Kolben i9 an die Stelle des durch den Druck

  des Steuermittels beeinflußten Steuerkolbens 20 ge-

  setzt werden kann und umgekehrt. Die Steuer-

  mittelleitung 21 ist dementsprechend wahlweise an

  die eine oder die andere Bohrung 16, 17 anschließ-

  bar. Durch diese Ausbildung können die beiden

  einander entgegengesetzt wirkenden Steuermittel,

  Federkolben i9 und Druckinittelkolben 20, gegen-

  einander ausgetauscht werden. um die Pumpe für

  beide Drehrichtungen verwendbar zu machen.

  Die Pumpenkolben 5 und die Steuerkolben 19, 20

  sind an ihren Köpfen entsprechend dem Kopf 4' des

  Zylinderblocks 4 kugelförmig abgerundet, wobei

  der Radius der Kugel (leer Kolbenköpfe dem Abstande der Scliiefscheil),ensteuerebene 7" von der Schwenkachse 8 entspricht. Durch diese gegenseitige Anpassung der Abmessungen und Abrundungen wird erreicht, daß die von den Pumpenkolben 5 sowie auch von den Steuerkolben i9, 20 auf die Schiefscheibe 7 ausgeübten Kräfte stets mit gleichen Hebelarmen angreifen. Bei den bisher bekannten Kolben sind deren Köpfe entweder eben oder aber in irgendeiner beliebigen Form abgerundet. Dabei tritt der Nachteil auf, daß sich bei wechselnder Schieflage der Schiefscheibe die Hebelarme der von den Kolben ausgeübten Kräfte in der Weise verändern, daß die aus dem Pumpengehäuse 3' bzw. aus dem Zylinderblock 4 heraustretenden Kolben an einem kürzeren Hebelarm angreifen- als die gegenüberliegenden, hineingeführten Kolben, da jene die Schiefscheibe mit ihrem inneren, diese aber mit dem jenseitigen äußeren Rande berühren würden. Hieraus ergeben sich Rückstellkräfte aus den Kolben, die durch die erfindungsgemäße Abrundung der Kolbenköpfe zuverlässig @ ermieden sind.
• Einew-eitere@fi>glielikeit zum AusgleichvonRückstellkräften aus den Kolben kann dadurch herbeigeführt werden, daß je nach den vorbestimmten Rückwirkungskräften die Schwenkachse 8 der Schiefscheibe exzentrisch zur Pumpenlängsachse angeordnet wird. Durch diese Maßnahme, die der Kleinheit der Exzentrizität wegen nicht dargestellt ist, können vorherbestimmbare Rückwirkungskräfte zuverlässig aufgenommen werden, indem den auf die eine Seite der Schiefscheibe wirkenden größeren Kräften ein kürzerer Hebelarm zugeordnet wird als den auf der Gegenseite angreifenden geringeren Kräften.
• Die Schiefscheibe selbst ist durch einen am Pumpengehäuse 3, 3' abnehmbar befestigten Deckel 22 abgedeckt, dessen Befestigungsschrauben durch einen vorzugsweise plombierten Draht gegen umbefugtes Herausdrehen gesichert sind.
• Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführung nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich, insbesondere hinsichtlich des Aufbaus der eigentlichen Pumpe und des Pumpengehäuses, des Antriebes und anderer konstruktiver Maßnahmen.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Axialkolbenpumpe mit schwenkverstellbarer Schiefscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkrahmen (7') der Schiefscheibe (7) durch zwei Steuerkolben (i9, 20) heeinflußt ist, die beiderseits der Schwenkachse (8) in gleichen Abständen von dieser angeordnet sind, entgegengesetzt wirken und zwecks gegenseitiger Austauschbarkeit gleich ausgebildet sind.
2. 2. Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenkolben (5), der Kopf des Zylinderblocks (4) und die Steuerkolben (i9, 20) kugelförmig abgerundet sind, wobei der Radius der Ausrundung durch den Äbstand der Steuerfläche (7") der Schiefscheibe (7) von der, Schwenkachse (8) des Schiefscheibenrahmens (7') bestimmt ist.
3. 3. Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (8) des Schiefscheibenrahmens (7') zum Ausgleich vorbestimmbarer, einseitig wirkender Rückstellkräfte exzentrisch zur Längsachse des Zylinderblocks (4) angeordnet ist.
4. 4. Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkrahmen (7') auf einem Wälzlager (9) lagert.