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Publication number: DEK0015382MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 3. September 1952 Bekanntgemacht am 15. September 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf Kolbenpumpen für ölförderung mit umlaufender Zylindertrommel und Plansteuerung (el. 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

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sogar keine, benötig! und daß ferner der geringstniögliche Seitendruck erreicht wird, und zwar dadurch, daß der Auflagepunkt der kugeligen Kolbenenden in der hohlen (iegeufläche nur wenig seitlich auswandert. Außerdem zentrieren die kugeligen Kolbeiicndeii über die Hohlfläche den Ring in der Kugelfläche des Schwenkkörpers und bewirken dadurch ein sattes Anliegen dieser gewissermaßen das Spurlager bildenden Anlagefläclie großer Tragfähigkeit. I lurch die erwähnte, auf die Xullhubstellung 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.

1 lurch die ebenfalls erwähnte Wahl des Krümmungsradius der Kolbeiienden etwa zwei Drittel so groß wie der Radius des Kreisbogens der Gegen-(läche der Druckscheibe ergeben sich günstige Schiniegungsverliältnisse zwischen den Kolbeiienden und der Druckscheibe und eine günstige I'Tihrung der Kolben im Kolbenträger in bezug auf die in Kxlreinlageii auftretenden Seitendrücke.

In der Zeichnung ist ein Ausführuiigsbeispiel der Krlnidung dargestellt.

Die obere Hälfte eier Zeichnung ist ein senkrechter Schnitt durch eine erluidungsgeniäße ölpumpe, während die untere Hälfte einen llorizonl al sehn i It wiedergibt.

Die I¹UiIi]Ie wird über die Welle 1 angetrieben, welche in dem Lager 2 im Deckel 12 und in dem Lager 3 im Steuerdeckel 6 gelagert ist. Auf der VVi¹IIe 1 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 X, durch welchen der Hub der Kolben bzw. die l'Tirdernienge der Pumpe eingestellt wird. Die lierührung zwischen Druckscheibe 7 und Sehweiikkörper X erfolgt in einer Kugelfläche q, deren Mittelpunkt mit dem Schnittpunkt der Kolben!»zw. Zylinderachse!) ρ mit der Pumpenachse a j zusammenfällt. Die ISnhrungen für die Kolben 5 im Zylinderblock 4 laufen zur Antriebsachse a mit einer Neigung von etwa 10 bis 15' , welche ausreicht, um die Kolben 5 durch die Zentrifugalkraft an der 1 )ruekscheibe 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 der Druckscheibe 7 ab. Die hohl ausgebildete Gegenfläche der Druckscheibe 7 hai den Ouerschnitt eines Kreisbogens o, dessen Mittelpunkt α annähernd auf den Zylinderachsen ρ für die Kolben 5 liegt, so daß die Abweichungen beim Schwenken des Schwenkkörpers X 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 20⁰ beträgt. Die Größe des Radius des die Hohlfläche der Druckscheibe 7 erzeugenden Kreisbogens 0 hängt vom Kugelradius der Kolben 5 ab und ist zweckmäßig etwa i,5mal so groß wie dieser. Die Drehachse χ für den Schwenkkörper X verläuft senkrecht zur Pumpenachse α und schneidet diese in deren Schnittpunkt M mit eier Senkrechten y, die im Mittelpunkt £ des die Hohlfläche der Druckscheibe 7 erzeugenden Kreisbogens ο auf die Zylinderachse ρ gefällt wird. Die dieser Drehachse .r entsprechenden Zapfen sind mit 10 bezeichnet und mit einer nicht dargestellten Betätigungseinrichtung für das Verschwenken des Körpers 8 verbunden. Außerdem stützt sich der Schwenkkörper 8 in der Zylinderfläche 11 am Deckel 12 ab. Die Steuerung des Öles erfolgt in einer "Planfläche des Steuerdeckels 6, an dem die ölzufulirleitung 20 und die ölabfuhrleitung 13 angebracht sind. Der Kolbenkörper 4 stützt sich mit einem Kragen 19 auf die Welle 1 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 10 und dem Schwenkkörper 8 angeordnet sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kolbenpumpe für ölförderung mit umlaufender Zylindertrommel und !'!ansteuerung und mit zur Pumpenachse geneigten Kolben, deren kugelförmig ausgebildete Enden an einer Gegenfläche mit konkavem, kreisbogcnförmigem Ouerschnitt einer ringförmigen Druckscheibe anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckscheibe (7) und der zugeordnete, den Kolbenhub einstellende Sehweiikkörper (8) sich in einer Kugelfläche (9) berühren, deren M.ittclpunkt mit dem Schnittpunkt der Kolbenachsen

(P) mit der Pumpenachse (α) zusammenfällt.

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Nullhubstellung die Drehachse (.r) des Schwenkkörpers (8) senkrecht zur Pumpenachse (0) verläuft und diese in deren Schnittpunkt (M) mit den Senkrechten (v) auf die Kolbenachsen (/>) schneidet, die im Mittelpunkt (z) des die Hohlfläche (0) der Druckscheibe (7) erzeugenden Kreisbogens auf die Kolbenachsen (/>) gefällt werden.

Angezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 592833; französische Patentschrift Nr. 524365.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen