DE940199C

DE940199C - Kolbenpumpe fuer OElfoerderung

Info

Publication number: DE940199C
Application number: DEK15382A
Authority: DE
Inventors: Albert Dr-Ing Finsterwalder
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1952-09-04
Filing date: 1952-09-04
Publication date: 1956-03-15

Description

Kolbenpumpe für Ölförderung Die Erfindung bezieht sich auf Kolbenpumpen für Ölförderung mit umlaufender Zylindertrommel und Plansteuerung (d..h. Steuerung der Ölzu- und abführung in einer ebenen Fläche) und mit zur Pumpenachse geneigten Kolben, deren kugelförmig ausgebildete Enden in einer Gegenfläche mit konkavem, kreisbogenförmigem Querschnitt einer ringförmigen Druckscheibe anliegen.
Die Erfindung besteht darin, daß die Druckscheibe und der zugeordnete, den Kolbenhub einstellende Schwenkkörper sich in einer Kugelfläche berühren, deren Mittelpunkt mit dem Schnittpunkt der Kolbenachsen mit der Pumpenachse zusammenfällt. Die Drehachse des Schwenkkörpers verläuft nach der Erfindung in der Nullhubstellung senkrecht zur Pumpenachse und schneidet diese in deren Schnittpunkt mit den Senkrechten auf die Kolbenachsen, die im Mittelpunkt des die Hohlfläche der Druckscheibe erzeugenden Kreisbogens auf die Kolbenachsen gefällt werden.
Der Radius der Kugelkappen der einzelnen Kolben wird vorteilhaft, wie bekannt, kleiner, und zwar etwa zwei Drittel so groß, gewählt wie der Radius des Kreisbogens der Druckscheibe beträgt.
Der Vorzug einer erfindungsgemäß gestalteten Pumpe gegenüber den bekannten Pumpenbauarten besteht darin, daß sie weniger Wälzlager, eventuell sogar keine, benötigt und daß ferner der geringstmögliche Seitendruck erreicht wird, und zwar dadurch, daß der Auflagepunkt der kugeligen Kolbenenden in der hohlen Gegenfläche nur wenig seitlich auswandert. Außerdem zentrieren die kugeligen Kolbenenden über die Hohlfläche den Ring in der Kugelfläche des Schwenkkörpers und bewirken dadurch ein sattes Anliegen dieser gewissermaßen das Spurlager bildenden Anlagefläche großer Tragfähigkeit. Durch die erwähnte, auf die Nullhubstellung als Ausgangspunkt bezogene Auslegung der Pumpe wird das Optimum für geringen Seitendruck, geringen Verschleiß usw. sowohl für die Ausgangslage wie für die schräg gestellte Druckscheibe erreicht.
Durch die ebenfalls erwähnte Wahl des Krümmungsradius der Kolbenenden etwa zwei Drittel so groß wie der Radius des Kreisbogens der Gegenfläche der Druckscheibe ergeben sich günstige Schmiegungsverhältnisse zwischen den Kolbenenden und der Druckscheibe und eine günstige Führung der Kolben im Kolbenträger in bezug auf die in Extremlagen auftretenden Seitendrücke.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die obere Hälfte der Zeichnung ist ein senkrechter Schnitt durch eine erfindungsgemäße Ölpumpe, während die untere Hälfte einen Horizontalschnitt wiedergibt.
Die Pumpe wird über die Welle i angetrieben; welche in dem Lager 2 im Deckel 12 und in dem Lager 3 im Steuerdeckel 6 gelagert ist. Auf der Welle i ist der Kolbenkörper 4 mit. den Kolben 5 befestigt. Die Kolben 5 drücken auf die eine als Hohlfläche ausgebildete Seite der Gleitplatte oder Druckscheibe 7. Die Druckscheibe 7 läuft mit ihrer anderen, konvex ausgebildeten Seite auf dem Schwenkkörper 8, durch welchen der Hub der Kolben bzw. die Fördermenge der Pumpe eingestellt wird. Die Berührung zwischen Druckscheibe 7 und Schwenkkörper 8 erfolgt in einer Kugelfläche q, deren Mittelpunkt mit dem Schnittpunkt der Kolben- bzw. Zylinderachsen p mit der Pumpenachse a zusammenfällt. Die Bohrungen für die Kolben 5 im Zylinderblock 4 laufen zur Antriebsachse a mit einer Neigung von etwa io bis 15'°', welche ausreicht, um die Kolben 5 durch die Zentrifugalkraft an der Druckscheibe 7 zur Anlage zu bringen, so daß ein dauernder Kraftschluß zwischen der Druckscheibe 7 und den Kolben 5 erhalten bleibt. Die Kolben 5 wälzen sich mit kugeligen Stirnflächen auf der hohl ausgebildeten Seite derDruckscheibe 7 ab: Die hohl ausgebildete Gegenfläche der Druckscheibe 7 hat den Querschnitt eines Kreisbogens o, dessen Mittelpunkt z annähernd auf den Zylinderachsen p-für die Kolben 5 liegt, so daß die Abweichungen beim Schwenken des Schwenkkörpers 8 gleichmäßig verteilt werden. Die Größe des Radius der Kugel am Kolbenende ist abhängig von der Größe der auftretenden Schrägstellung des Schwenkkörpers 8, die im Mittel etwa 2o°- beträgt. Die Größe des Radius des die Hohlfläche der Druckscheibe 7 erzeugenden Kreisbogens o hängt vom Kugelradius der Kolben 5. ab und ist zweckmäßig etwa. i,5mal so groß wie dieser. Die Drehachse x für den Schwenkkörper 8 verläuft senkrecht zur Pumpenachse a und schneidet diese in deren Schnittpunkt M mit der Senkrechten y, die im Mittelpunkt z des die Hohlfläche der Druckscheibe 7 erzeugenden Kreisbogens o auf die Zylinderachse p gefällt wird. Die dieser Drehachse x entsprechenden Zapfen sind mit io bezeichnet und mit einer nicht dargestellten Betätigungseinrichtung für das Verschwenken des Körpers 8 verbunden. Außerdem stützt sich der Schwenkkörper 8 in der Zylinderfläche ii am Deckel 12 ab.
Die Steuerung des Öles erfolgt in einer Planfläche des Steuerdeckels 6; an dem die Ölzufuhrleitung 2o und die Ölabfuhrleitung 13 angebracht sind. Der Kolbenkörper 4 stützt sich mit einem Kragen 19 auf die Welle i ab und- erhält durch eine Spiralfeder 9 den notwendigen Dichtungsvordruck. Die Schmierung der Gleitplatte 7 erfolgt durch das Lecköl der Plansteuerung, welches über die Bohrungen 14, 15, 16 und 17 im Steuerdeckel 6 bzw: im Gehäuse 18 und im Zapfen io und dem Schwenkkörper 8 angeordnet sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kolbenpumpe für Ölförderung mit umlaufender Zylindertrommel-und Plansteuerung und mit zur Pumpenachse geneigten Kolben, deren kugelförmig ausgebildete Enden an einer Gegenfläche mit konkavem, kreisbogenförmigem Querschnitt einer ringförmigen Druckscheibe anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckscheibe (7) und der zugeordnete, den Kolbenhub einstellende Schwenkkörper (8) sich in einer Kugelfläche (9) berühren, deren Mittelpunkt mit dem Schnittpunkt der Kolbenachsen (p) mit der Pumpenachse (a) zusammenfällt.
2. Kolbenpumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in Nullhubstellung die Drehachse (x) des Schwenkkörpers (8) senkrecht zur Pumpenachse (a) verläuft und diese in deren Schnittpunkt (M) mit den Senkrechten (y) auf die Kolbenachsen- (p) schneidet, die im Mittelpunkt (z) des die Hohlfläche (o) der Druckscheibe (7) erzeugenden Kreisbogens auf die Kolbenachsen (p) gefällt werden. Angezogene Druckschriften: Britische. Patentschrift Nr. 592 833; französische Patentschrift Nr. 524 365.