EP0044070A1 - Axialkolbenpumpe für zwei Förderströme - Google Patents

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EP0044070A1
EP0044070A1 EP81105478A EP81105478A EP0044070A1 EP 0044070 A1 EP0044070 A1 EP 0044070A1 EP 81105478 A EP81105478 A EP 81105478A EP 81105478 A EP81105478 A EP 81105478A EP 0044070 A1 EP0044070 A1 EP 0044070A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
swash plate
pitch circle
circle diameter
plate body
pistons
Prior art date
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Application number
EP81105478A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP0044070B1 (de
Inventor
Franz Forster
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Publication of EP0044070A1 publication Critical patent/EP0044070A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0044070B1 publication Critical patent/EP0044070B1/de
Expired legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/22—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons

Definitions

  • the invention relates to an axial piston pump according to the preamble of patent claim 1.
  • the present invention has for its object to provide an axial piston machine of the type mentioned, which can be manufactured with as few components and thus with little construction and which also has relatively small dimensions, especially in the axial direction and a correspondingly small Installation space required.
  • the configuration with a cylinder drum according to the invention while avoiding the disadvantages of the prior art described at the outset, enables two flow rates to be generated, each flow rate being set independently of the other by adjusting the associated swashplate body is cash.
  • the combination of the characteristic features thus makes it possible to use the characteristic feature a), which is known per se for gearboxes, for generating two currents which can be set independently of one another, all features interacting expediently to achieve the goal.
  • Another swash plate pump is also known. with a revolving cylinder drum, in which cylinder bores are arranged on two pitch circle diameters and which serves to convey two flows. Although there is a control rotary valve, additional valves are required for this pump, the pumped current is discharged through the shaft. All pistons run together against a single swash plate. This has the consequence on the one hand that there is no adjustability, on the other hand that the problems arising from the requirement for separate adjustability of the piston strokes do not occur at all in such a cylinder drum (GB-PS 1 127 291).
  • an axial piston pump which is used to deliver two mutually adjustable flow rates which are independent of one another with respect to the pressure, and in which two approximately semi-circular channels ("kidneys") in pairs in the control mirror on two diameters are arranged and the mouths of the with the.
  • Cylinder drums communicating channels are arranged on two corresponding pitch circle diameters in such a way that the mouth of every second cylinder is on the small pitch circle diameter and the mouth of each intermediate cylinder on the large pitch circle diameter.
  • the semicircular channels of large diameter belong to a pressure medium circuit, which are in between lying channels belong to another (DE-OS 16 53 634).
  • each flow rate is half as large as would be possible with a cylinder drum of the same dimensions with a normal design. Since all pistons have to run against a swash plate, it is not possible to set one circle independently of the other.
  • the swashplate body, against the swashplate of which the pistons, which are arranged on the smaller pitch circle diameter, are supported, on the rear side be designed in the form of a spherical cap, since a semi-cylindrical configuration of the swash plate body as usual would have the consequence that the outer corners of this swash plate body protrude very far outwards.
  • the inner diameter of this running surface for the pistons arranged on the large pitch circle diameter would have to be very large and this would achieve the desired goal with the smallest possible Installation space to get along, run counter.
  • the rear side of the swash plate body associated with the pistons arranged on a smaller diameter has a different shape, such as that of a double cone or in particular that of an ellipsoid, so that the swash plate has an elliptical boundary, which takes into account the oblique angle of the pistons relative to one another provided swash plate would be cheap.
  • the swashplate body associated with the piston / arranged on a large pitch circle diameter can be carried out in any known manner. This means that, as is known, it can have a semi-cylindrical shape or be mounted in pins or, like the swash plate body associated with the pistons arranged on a small pitch circle diameter, can be spherical cap-shaped on its rear side.
  • the feature of claim 2 allows the storage of the swash plate body associated with the piston arranged on a small pitch circle such that it can be pivoted not only about an axis for adjusting the stroke, but also about the third axis perpendicular to this axis and to the axis of rotation in one small angular amount can be adjusted.
  • Such an additional pivoting means that the piston dead center position can be shifted relative to the center of the separating web and the pre-compression or pre-expansion can be brought about by the processes in the cylinder when grinding over the separating web, that is to say during the reversal process, can be improved.
  • This pivoting about the second axis can take place depending on the delivery pressure, so that the pre-compression or pre-expansion takes place depending on the pressure drop and thus an optimal situation is achieved both in terms of efficiency and in terms of noise generation.
  • the swash plate body assigned to the piston arranged on a large pitch circle diameter is also designed in the shape of a spherical cap on its rear side and stored in a corresponding pan, this can also be done. This is pivoted independently of the other inner swash plate body about this second axis and the reversing process can thus be improved in accordance with the pressure against which it is conveyed.
  • Both swashplate bodies are expediently secured by elements known per se against turning under the action of the friction of the sliding shoes.
  • the difference between the pitch circle diameters can be chosen to be relatively small, so that in each case offset by half a division between two cylinders arranged on a small pitch circle diameter is a cylinder arranged on a large pitch circle diameter, the inner edge of the cylinder being offset from the axis of rotation of the axis of the cylinder having a large pitch circle diameter has a smaller distance than the outer edge of the cylinder arranged on a small pitch circle diameter.
  • pocket-like recesses connected to pressure medium supply lines can be provided for the purpose of forming pressure pads for a hydrostatic bearing, which reduces the friction between the swash plate body and the bearing and thus an adjustment easier and also ensures that the swash plate body assigned to the pistons arranged on a smaller pitch circle diameter can be adjusted without exerting forces on the swash plate body assigned to the pistons arranged on a large pitch circle diameter.
  • the swash plate body assigned to the piston arranged on a smaller pitch circle diameter being provided with a wing that slides sealingly in a longitudinally extending recess of the other swash plate body, or this other the larger one
  • the swashplate body assigned to the pitch circle diameter of the piston can be provided with a swivel wing that slides sealingly in a corresponding recess in the housing, the swivel wing each dividing the recess into two pressure chambers that can be pressurized arbitrarily.
  • Have die.Zylinderbohrept on a large pitch diameter each have the same bore diameter as the cylinder bores on a small pitch circle diameter, as a greater flow can be generated than with the lying on a smaller pitch circle diameter, because on the larger pitch circle diameter, a larger stroke of the piston with the past on a large 'pitch circle diameter cylinders is achievable, if not for other reasons, for example because of the length of the piston or due to a different pivotability of the swash plate body, there is a limitation. If it is required that both flow rates should be approximately the same size, the cylinders lying on a large pitch circle diameter can be given smaller bore diameters. It should be taken into account that the pistons lying on a large pitch circle diameter or the conditions at the cylinder openings assigned to them will represent the limit for the speed.
  • control base 2 and, on the other hand, the cradle bearing part 3 are attached to the middle part 1 of the housing. These parts are connected to each other by anchor bolts, not shown in the drawing.
  • the cylinder drum 4 is mounted in the middle part 1 of the housing by means of a roller bearing 55. With its end face 5, the cylinder drum 4 bears against a control plate 6, which in turn is rotatably mounted on the control base part 2.
  • the cylinder drum 4 has a longitudinal bore 7, which is provided in its left part in the drawing with an internal toothing 8 which engages in the toothing of a drive shaft 9, which in turn by means of a bearing 10 (which is preferably designed as a pair of roller bearings) in the control floor 2 is stored.
  • the cover 12 serves to secure the bearing 10 and carries the seal 11.
  • a pin 13 is provided coaxially to the shaft 9 and has a collar 14 and a ball head 15.
  • a plate spring assembly 16 is supported against the collar 14, which is supported on the other hand against the cylinder drum 4.
  • the ball head 15 lies in a corresponding recess in the pressure plate 17, which has bores through which the sliding shoes 18 of the piston 19 arranged on a small pitch circle diameter protrude.
  • the sliding shoes 18 have a base part 20 against which the pressure plate 17 presses.
  • the pistons 19, which are arranged on a smaller pitch circle diameter, are displaceable in cylinder bores 21, each cylinder bore 21 being provided with an orifice channel 22 which opens into the end face 5 of the cylinder drum 4, in relation to an at least approximately semicircular one Channel 23 in the control plate 6, which continues in a channel 24 in the control floor 2, the channel 24 leading to a connection, not shown in the drawing, lying next to the drawing plane.
  • the pistons 25 are arranged on a larger pitch circle diameter than the pistons 19, each of the pistons 25 being displaceable in a cylinder bore 26 which has an orifice channel 27, the orifice channels 27 being opposite an approximately semicircular channel 28 in the control plate 6, the Channel 28 connects to a channel 29 in the control floor part 2, which leads to a connecting flange 30 for a delivery pressure line, not shown in the drawing.
  • Each piston 25 is supported against a sliding block 31, the base part 32 of which is pressed against the swash plate 34 by a hold-down ring 33, the hold-down ring 33 being held by a pressure ring 35 which is screwed against the swash plate body 36.
  • the swash plate 34 assigned to the piston 25 arranged on a larger pitch circle diameter is thus formed on the swash plate body 36.
  • the pistons 19, which are arranged on a smaller pitch circle diameter are supported by means of their sliding shoes 18 against the swash plate 37, which is formed on the swash plate body 38 and has a spherical cap-shaped surface 39 on its back, which rests in a hollow spherical surface of the swash plate body 36.
  • the swash plate body 36 has a semi-cylindrical surface 40 on a rear side, which rests in a hollow cylindrical surface of the cradle bearing part 3.
  • the swash plate body 36 has a recess 41 through which an adjusting pin 42 extends, which is provided with a spherical head 43 which is guided in a bore 44 in the swash plate body 38.
  • the adjusting pin 42 is on the other hand fastened in the adjusting piston 44, which is displaceable in the adjusting cylinder 45, which is formed in a corresponding extension of the cradle bearing part 3 and is closed on both sides by a cover 46, through which hydraulic fluid lines (not shown in the drawing) pass, by means of which the actuating piston 44 can be acted upon arbitrarily with pressure medium.
  • a further extension is formed on the cradle bearing part 3, in which an actuating cylinder 47 is arranged, in which an actuating piston 48 can be displaced.
  • the actuating cylinder 47 is also closed by two covers 46.
  • a setting pin 49 is fastened in the adjusting piston 48 and engages with its spherical head part 50 in a bore 51 of the swash plate body 36.
  • a suction channel 52 is provided in the control floor part 2, which opens into a wide opening 53 of the control plate 6, the opening 53 extending so far in the radial direction that it lies both in front of the mouth channels 27 and in front of the mouth channels 22.
  • the recess 53 extends as far as the approximately semicircular channels 23 and 28 on the other side.
  • two approximately semicircular channels can also be formed in front of the mouth of the suction channel 52, which channels correspond to the channels 23 and 28, the one facing the suction channel 52 Side of the control plate 6 is aerodynamically designed.
  • the control floor part 2 is designed symmetrically on both sides, that is, instead of the suction channel 52 and the recess 53, there are two separate channels in the control floor part 2 and correspondingly two approximately semicircular channels corresponding to the channels 23 and 28 in the control plate 6 formed so that the pump for two-closed. Circuit is designed.
  • control base part 2 is shown rotated by 90 ° about the axis of the shaft 9, because in the cutting plane, which is perpendicular to the swivel axis of the swash plate bodies 36 and 38, the separating webs are located in the control plate 6, that is to say no openings in the The drawing would be recognizable if the cut were placed through it.

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Abstract

Axialkolbenpumpe in Schrägscheibenbauart zum Erzeugen von zwei unabhängig von einander einstellbaren Förderströmen, wobei zum Erzielen einer möglichst geringen Baulänge die Zylinderbohrungen (21,26) in der Zylindertrommel (4) auf zwei verschiedenen Teilkreisdurchmessern angeordnet sind und die in den Zylinderbohrungen auf dem großen Teilkreisdurchmesser verschiebbaren Kolben (25) gegen eine Schrägscheibe (34) an einer im Gehäuse (3) abgestützten Wiege (36) anlaufen und die Kolben (19), die in den auf kleinen Teilkreisdurchmesser angeordneten Zylindern (21) verschiebbar sind, gegen eine zweite Schrägscheibe (37) an einer zweiten Wiege (38) anlaufen, wobei diese zweite Wiege in der ersten Wiege gelagert und unabhängig von dieser einstellbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenpumpe gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Zur Lösung der Aufgabe, zwei getrennte, unabhängig von einander einstellbare Förderströme mit Axialkolbenpumpen nach dem Schrägscheibenprinzip zu erzeugen, verwendet man bisher zwei selbständige Pumpen. Bei einer Ausgestaltungsform werden diese an des Gehäuse eines gesonderten Vorgelegegetriebes angeflanscht. Diese Bauart ist sehr teuer und erfordert einen sehr großen Bauraum. Es ist auch bekannt, Axialkolbenmaschinen, bei denen auf der der Antriebsseite gegenüber liegenden Seite ein freies Wellenende zur Verfügung steht, in sogenannter Tandem-Anordnung hintereinander anzuordnen und unmittelbar aneinander zu flanschen. Diese Anordnung ist schon billiger, erfordert aber einen sehr großen Einbauraum inaxialer Richtung.
  • Es ist auch bekannt, zwei Axialkolbenpumpen in Triebflanschbauweise in einem gemeinsamen Gehäuse anzuordnen. Der für die schwenkbaren Zylindertrommeln erforderliche Raum ist jedoch sehr groß, so daß das Gehäuse und damit der erforderliche Einbauraum für solche Pumpen sehr groß wird. Es ist weiterhin bereits bekannt, zwei Axialkolbenmaschinen in Schrägscheibenbauform mit parallel zu einander angeordneten Zylindertrommelachsen in einem gemeinsamen Gehäuse anzuordnen und die Kolben gegen einen gemeinsamen Schrägscheibenkörper abzustützen (DE-OS 19 49 612). Infolge des gemeinsamen Schrägscheibenschwenkkörpers werden zwar Bauteile eingespart, ist es jedoch nicht mehr möglich,die beiden von den beiden Pumpen erzeugten Förderströme unabhängig von einander einzustellen. Zum Erzeugen zweier Förderströme, wobei die Summe dieser beiden'Förderströme und die relative Größe der beiden Förderströme zu einander einstellbar sind, ist es auch bereits bekannt, in dem halbkreisförmigen Kanal zumindest auf der Förderseite einen zusätzlichen, über die Länge des Kanals verschiebbaren Trennsteg anzuordnen, wobei jeder der beiden auf jeweils einer Seite des verschiebbaren Trennsteges liegenden Teile des zumindest annähernd halbkreisförmigen Kanals mit einer Förderleitung verbunden ist (DE-AS 11 98 203). Diese Anordnung hat den Nachteil, daß der zusätzliche Trennsteg, dessen Breite größer sein muß als die Mündung einer Zylinderöffnung in der Stirnwand der Zylindertrommel, dann, wenn er nicht genau in der Mitte des halbkreisförmigen Kanals liegt, in einem Bereich liegt, in dem die Kolben einen relativ großen Weg pro Winkelgrad zurücklegen und damit viel Flüssigkeit aus dem Zylinder pro Winkelgrad Umdrehung der .Zylindertrommel verdrängen. Das führt zu Verlusten und Geräuschen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die mit möglichst wenigen Bauteilen und somit mit geringem Bauaufwand hergestellt werden kann und die zudem relativ kleine Abmessungen, insbesondere in axialer Richtung aufweist und einen entsprechend kleinen Einbauraum erfordert.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Durch die Kombination dieser verschiedenen Merkmale wird ermöglicht, eine Pumpe zu schaffen, die in axialer Richtung nicht oder kaum mehr Einbauraum erfordert als eine Pumpe für nur einen Förderstrom in der üblichen Ausgestaltung, die aber zwei Förderströme erzeugt, von denen jeder unabhängig von dem anderen einstellbar und gegebenenfalls im Bedarfsfalle regelbar ist und die nur eine Zylindertrommel aufweist, also wenig herzustellende Bauteile. Liegen alle Zylinderbohrungen parallel zu einander, ist für das Herstellen der Zylindertrommel der Pumpe gemäß der Erfindung nicht oder zumindest kaum mehr Aufwand erforderlich als für die Herstellung einer Zylindertrommel der üblichen Bauart.
  • Dabei ist festzustellen, daß die unter a) angegebenen Merkmale durch ein hydrostatisches Getriebe bekannt sind, bei dem die auf dem größeren Teilkreis angeordneten Kolben einer Pumpe zugeordnet sind und die auf einem kleineren Teilkreis angeordneten Kolben einem Motor zugeordnet sind. Dabei ist jeder auf dem großen Teilkreis liegende Zylinder unmittelbar mit einem auf dem kleinen Teilkreis liegenden Zylinder verbunden und weist die Zylindertrommel keine Steuereinrichtung zum Steuern eines Flüssigkeitsstromes, also auch keinen Steuerdrehschieber (Steuerspiegel),auf. Mit Rücksicht auf die räumlichen Verhältnisse ist die Schrägscheibe des Hydromotors nicht einstellbar (DE-OS 20 48 637). Dem gegenüber ermöglicht die Ausgestaltung mit einer Zylindertrommel gemäß der Erfindung unter Vermeidung der Nachteile des eingangs beschriebenen Standes der Technik, zwei Förderströme zu erzeugen, wobei jeder Förderstrom unabhängig von dem anderen durch Einstellen des zugehörigen Schrägscheibenkörpers einstellbar ist. Durch die Kombination der kennzeichnenden Merkmale wird also ermöglicht, das ansich für Getriebe bekannte kennzeichnende Merkmal a) zum Erzeugen von zwei unabhängig von einander einstellbaren Strömen zu benutzen, wobei alle Merkmale in zweckmäßiger Weise zum Erreichen des Zieles zusammenwirken.
  • Es ist aber auch eine andere Schrägscheibenpumpe bekannt. mit einer umlaufenden Zylindertrommel, in der Zylinderbohrungen auf zwei Teilkreisdurchmesseihangeordnet sind und die zum Fördern von zwei Strömen dient. Obwohl ein Steuerdrehschieber vorhanden ist, sind bei dieser Pumpe zusätzliche Ventile erforderlich, der geförderte Strom wird durch die Welle abgeführt. Alle Kolben laufen gemeinsam gegen eine einzige Schrägscheibe an. Das hat einerseits die Folge, daß keine Einstellbarkeit gegeben ist, andererseits, daß die durch die Forderung nach getrennter Einstellbarkeit der Kolbenhübe bei einer solchen Zylindertrommel entstehenden Probleme überhaupt nicht auftreten (GB-PS 1 127 291).
  • Betreffend das Merkmal b) ist festzustellen, daß bereits eine Axialkolbenpumpe bekannt ist, die zum Fördern von zwei bezüglich des Druckes von einander unabhängigen, gemeinsam einstellbaren Förderströmen dient und bei der im Steuerspiegel zweimal zwei annähernd halbkreisringförmige Kanäle ("Nieren") paarweise auf zwei Durchmessern angeordnet sind und die Mündungen der mit den. Zylindertrommeln in Verbindung stehenden Kanäle auf zwei entsprechenden Teilkreisdurchmessern angeordnet sind und zwar derart, daß die Mündung jedes zweiten Zylinders auf dem kleinen Teilkreisdurchmesser und die Mündung jedes dazwischen liegenden Zylinders auf dem großen Teilkreisdurchmesser liegt. Die halbkreisförmigen Kanäle großen Durchmessers gehören zu einem Druckmittelkreislauf, die dazwischen liegenden Kanäle gehören zu einem anderen (DE-OS 16 53 634). Da jedem Druckmittelkreislauf nur jeweils eine Hälfte der Zylinder zugeordnet ist, ist jeder Förderstrom halb so groß wie mit einer Zylindertrommel gleicher Abmessungen bei Normalausfuhrung möglich wäre. Da notwendig alle Kolben gegen eine Schrägscheibe anlaufen müssen, ist ein Einstellen eines Kreises unabhängig von dem anderen nicht möglich.
  • Damit die Schrägscheibenlauffläche, auf der gemäß der Erfindung die auf dem großen Teilkreis angeordneten Kolben geführt sind, einen möglichst kleinen Durchmesser haben kann, muß der Schrägscheibenkörper, gegen dessen Schrägscheibe die Kolben, die auf dem kleineren Teilkreisdurchmesser angeordnet sind, abgestützt sind, auf der Rückseite kugelkappenförmig gestaltet sein, da eine wie bisher übliche halbzylindrische Gestaltung des Schrägscheibenkörpers die Folge hätte, daß die äußeren Ecken dieses Schrägscheibenkörpers sehr weit nach außen ragen. Da aber diese äußersten Ecken nicht von den Kolben bzw. den Gleitschuhen der auf dem größeren Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben überschliffen werden dürfen, müsste der innere Durchmesser dieser Lauffläche für die auf großem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben sehr groß werden und das würde dem angestrebten Ziel, mit möglichst kleinem Einbauraum auszukommen, zuwiderlaufen. Denkbar wäre auch, daß die Rückseite des den auf kleinerem Durchmesser angeordneten Kolben zugeordneten Schrägscheibenkörpers eine andere Form hat, etwa die eines Doppelkonus oder insbesondere die eines Ellipsoides, so daß die Schrägscheibe eine ellipsenförmige Begrenzung hat, die mit Rücksicht auf die Relativlaufbahn der Kolben bei schräg gestellter Schrägscheibe günstig wäre. Jedoch würde eine solche, von der Kugelform abweichende Form die Ausnutzung des in Anspruch 2 angegebenen Vorteiles unmöglich machen und würde darüberhinaus das Herstellen einer solchen Form des Schrägscheibenkörpers und der Ausnehmung in dem äußeren Schrägscheibenkörper zumindest bei einer ellipsoidähnlichen Form sehr aufwendig sein. Kugelkappenförmige Lagerungen an Axialkolbenmaschinen sind bisher nur in gänzlich anderer Form bei Triebflanschmaschinen bekannt, bei denen ein birnenförmiges Gehäuse mit einem halbhohlkugelförmigen Teil einen kugelkappenförmigen Teil der Triebflanschlagerung abstützt (DE-PS 971 352).
  • den Die Lagerung des/auf großem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben zugeordneten Schrägscheibenkörpers kann in jeder bekannten Weise erfolgen. Das heißt dieser kann, wie bekannt, halbzylinderförmigausgestaltet sein oder in Zapfen gelagert sein oder kann ebenso wie der den auf kleinem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben zugeordnete Schrägscheibenkörper auf seiner Rückseite kugelkappenförmig sein.
  • Das Merkmal des Anspruchs 2 erlaubt die Lagerung des den auf kleinem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben zugeordneten Schrägscheibenkörpers derart, daß er nicht nur um eine Achse zwecks Einstellen des Hubes verschwenkt werden kann, sondern auch um die senkrecht zu dieser Achese und zur Drehachse stehende dritte Achse in einem geringen Winkelbetrag verstellt werden kann. Durch ein solches zusätzliches Verschwenken kann bei festgehaltenem Steuerspiegel die Kolbentotpunktlage gegenüber der Mitte des Trennsteges verlagert werden und somit eine Vorkompression bzw. Vorexpansion bewirkt werden, durch die die Vorgänge im Zylinder beim Überschleifen des Trennsteges, das heißt beim Umsteuervorgang, verbessert werden können. Dieses Verschwenken um die zweite Achse kann abhängig vom Förderdruck erfolgen, so daß die Vorkompression bzw. Vorexpansion abhängig vom Druckgefälle erfolgt und somit sowohl bezüglich des Wirkungsgrades als auch bezüglich der Geräuscherzeugung eine optimale Situation erzielt wird.
  • Ist auch der den auf großem Teilkreisdurchmesser angeodneten Kolben zugeordnete Schrägscheibenkörper auf seiner Rückseite kugelkappenförmig gestaltet und in einer entsprechenden Pfanne gelagert, kann auch . dieser unabhängig von dem anderen inneren Schrägscheibenkörper um diese zweite Achse verschwenkt und somit entsprechend dem Druck, gegen den er gefördert wird, der Umsteuervorgang verbessert werden.
  • Beide Schrägscheibenkörper sind zweckmäßig durch an sich bekannte Elemente gegen Mitdrehen unter Wirkung der Reibung der Gleitschuhe gesichert.
  • Die Differenz der Teilkreisdurchmesser kann relativ klein gewählt werden, so daß jeweils um eine halbe Teilung versetzt zwischen zwei auf kleinem Teilkreisdurchmesser angeordneten Zylindernein auf großem Teilkreisdurchmesser angeordneter Zylinder liegt, wobei die Innenkante des Zylinders von der Drehachse des auf großem Teilkreisdurchmesser angeordneten Zylinders von der Drehachse einen kleineren Abstand hat, als die Außenkante des auf kleinem Teilkreisdurchmesser angeordneten Zylinders. Dadurch können doppelt so viele Zylinder, wie auf jedem Teilkreisdurchmesser vorgesehen sind, bei relativ geringem Außendurchmesser der Zylindertrommel angeordnet sein, sofern die Gleitschuhe so klein sind, daß in deren Bereich hinreichend Raum zur Verfügung steht, oder die auf großem Teilkreisdurchmesser angeordneten Zylinder nicht parallel zur Drehachse angeordnet sind, sondern die Zylinderachsen auf einem Mantel eines gedachten spitzen Kegels liegen, dessen Spitze jenseits der Zylindertrommel auf der Steuerspiegelseite liegt. Wird jedoch die Differenz der Durchmesser der Teilkreise größer gewählt, so daß in einem durch die Drehachse der Zylindertrommel gehenden Radialschnitt ein auf kleinem Teilkreisdurchmesser liegender und ein auf großem Teilkreisdurchmesser liegender Zylinder nebeneinander liegen können, dann ist eine größere Freiheit in Bezug auf die Wahl der Anzahl der auf den einzelnen Teilkreisdurchmessern liegenden Zylinder gegeben.
  • In der Außenfläche der Kugelkappe auf der Rückseite des Schrägscheibenkörpers oder bzw. und in der hohlkugelabschnittförmigen Fläche, in der diese abgestützt ist, können mit Druckmittelzuführungsleitungen verbundene taschenartige Ausnehmungen zwecks Bilden von Druckpolstern für eine hydrostatische Lagerung vorgesehen sein, die die Reibung zwischen Schrägscheibenkörper und Lagerung vermindert und damit ein Einstellen erleichtert und auch sichert, daß der den auf kleinerem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben zugeordnete Schrägscheibenkörper eingestellt werden kann, ohne Kräfte auf den den auf großem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben zugeordneten Schrägscheibenkörper auszuüben.
  • Zum Verschwenken der Schrägscheibenkörper können auch unmittelbar an diesem Schwenkflügel vorgesehen sein, wobei der den auf kleinerem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben zugeordnete Schrägscheibenkörper mit einem Flügel versehen ist, der in einer sich in Längsrichtung erstreckenden Ausnehmung des anderen Schrägscheibenkörpers dichtend gleitet, bzw. dieser andere den auf größerem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben zugeordnete Schrägscheibenkörper kann mit einem Schwenkflügel versehen sein, der in einer entsprechenden Ausnehmung des Gehäuses dichtend gleitet, wobei der Schwenkflügel die Ausnehmung jeweils in zwei willkürlich mit Druck beaufschlagbare Druckkammern unterteilt. Bei einem solchen Schwenkflügeltrieb wird es allerdings aufwendig sein, eine Verschwenkung um die zweite Achse gemäß Anspruch 2 zu ermöglichen, da in diesem Falle der Schwenkflügel seinerseits seitlich verschiebbar auf dem Schrägscheibenkörper gelagert sein müsste. Derartige Schwenkflügelantriebe sind an halbzylindrischen Wiegen bekannt (DE-OS 24 51 380).
  • Weisen die.Zylinderbohrungen auf großem Teilkreisdurchmesser jeweils den gleichen Bohrungsdurchmesser auf wie die Zylinderbohrungen auf kleinem Teilkreisdurchmesser,so kann mit den auf großem'Teilkreisdurchmesser liegenden Zylindern ein größerer Förderstrom erzeugt werden als mit den auf kleinerem Teilkreisdurchmesser liegenden, weil auf dem größeren Teilkreisdurchmesser ein größerer Kolbenhub erzielbar ist, wenn nicht aus anderen Gründen,beispielsweise wegen der Kolbenlänge oder mit Rücksicht auf eine unterschiedliche Verschwenkbarkeit der Schrägscheibenkörper,eine Begrenzung gegeben ist. Ist gefordert, daß beide Förderströme etwa gleich groß sein sollen, können die auf großem Teilkreisdurchmesser liegenden Zylinder kleineren Bohrungsdurchmesser erhalten. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die auf großem Teilkreisdurchmesser liegenden Kolben bzw. die Verhältnisse an den diesen zugeordneten Zylindermündungen die Grenze für die.Drehzahl darstellen werden.
  • In den weiteren Unteransprüchen sind zweckmäßige Weiterausgestaltungen angegeben.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
  • An das Gehäusemittelteil 1 ist einerseits der Steuerboden 2 und andererseits der Wiegenlagerteil 3 angebaut. Diese Teile sind durch in der Zeichnung nicht dargestellte Ankerschrauben miteinander verbunden.
  • Im Gehäusemittelteil 1 ist die Zylindertrommel 4 mittels eines Wälzlagers 55 gelagert. Mit ihrer Stirnfläche 5 liegt die Zylindertrommel 4 gegen eine Steuerplatte 6 an, die ihrerseits drehfest am Steuerbodenteil 2 gelagert ist. Die Zylindertrommel 4 weist eine Längsbohrung 7 auf, die in ihrem in der Zeichnung linken Teil mit einer Innenverzahnung 8 versehen ist, die in die Verzahnung einer Triebwelle 9 eingreift, die ihrerseits mittels eines Lagers 10 (das vorzugsweise als Wälzlagerpaar gestaltet ist) in dem Steuerboden 2 gelagert ist. Der Deckel 12 dient zur Sicherung des Lagers 10 und trägt die Dichtung 11.
  • Koaxial zur Welle 9 ist ein Zapfen 13 vorgesehen, der einen Bund 14 und einen Kugelkopf 15 aufweist. Gegen den Bund 14 ist ein Tellerfederpaket 16 gestützt, welches andererseits gegen die Zylindertrommel 4 abgestützt ist. Der Kugelkopf 15 liegt in einer entsprechenden Ausnehmung der Andrückplatte 17, die Bohrungen aufweist, durch die die Gleitschuhe 18 der auf kleinem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolbenl9 hindurchragen. Die Gleitschuhe 18 weisen ein Basisteil 20 auf, gegen das die Andrückplatte 17 drückt.
  • Die auf kleinerem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben 19 sind in Zylinderbohrungen 21 verschiebbar, wobei jede Zylinderbohrung 21 mit einem Mündungskanal 22 versehen ist, der in der Stirnfläche 5 der Zylindertrommel 4 mündet und zwar gegenüber einem zumindest annähernd halbkreisförmigen Kanal 23 in der Steuerplatte 6, der sich in einem Kanal 24 im Steuerboden 2 fortsetzt, wobei der Kanal 24 zu einem in der Zeichnung nicht dargestellten, neben der Zeichenebene liegenden Anschluß führt.
  • Die Kolben 25 sind auf einem größeren Teilkreisdurchmesser angeordnet, als die Kolben 19,wobei jeder der Kolben 25 in einer Zylinderbohrung 26 verschiebbar ist, die einen Mündungskanal 27 aufweist, wobei die Mündungskanäle 27 einem annähernd halbkreisförmigen Kanal 28 in der Steuerplatte 6 gegenüberliegen, wobei der Kanal 28 an einen Kanal 29 im Steuerbodenteil 2 anschließt, der zu einem Anschlußflansch 30 für eine in der Zeichnung nicht dargestellte Förderdruckleitung führt.
  • Jeder Kolben 25 ist gegen einen Gleitschuh 31 abgestützt, dessen Basisteil 32 durch einen Niederhaltering 33 gegen die Schrägscheibe 34 gedrückt wird, wobei der Niederhaltering 33 durch einen Anpreßring 35, der gegen den Schrägscheibenkörper 36 angeschraubt ist, gehalten ist. Die den auf größerem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben 25 zugeordnete Schrägscheibe 34 ist also an dem Schrägscheibenkörper 36 gebildet. Dem gegenüber sind die auf kleinerem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben 19 mittels ihrer Gleitschuhe 18 gegen die Schrägscheibe 37 abgestützt, die an dem Schrägscheibenkörper 38 gebildet ist und der auf seiner Rückseite eine kugelkappenförmige Fläche 39 aufweist, die in einer hohlkugeligen Fläche des Schrägscheibenkörpers 36 ruht. Der Schrägscheibenkörper 36 weist auf einer Rückseite eine halbzylindrische Fläche 40 auf, die in einer hohlzylindrischen Fläche des Wiegenlagerungsteiles 3 ruht.
  • Der Schrägscheibenkörper 36 weist eine Ausnehmung 41 auf, durch die ein Stellzapfen 42 hindurch greift, der mit einem Kugelkopf 43 versehen ist, der in einer Bohrung 44 des Schrägscheibenkörpers 38 geführt ist. Der Stellzapfen 42 ist andererseits in dem Stellkolben 44 befestigt, der in dem Stellzylinder 45 verschiebbar ist, der in einem entsprechenden Fortsatz des Wiegenlagerungsteiles 3 gebildet ist und beiderseits durch je einen Deckel 46 verschlossen ist, durch den jeweils in der Zeichnung nicht dargestellte Druckflüssigkeitsleitungen hindurchführen, mittels derer der Stellkolben 44 willkürlich mit Druckmittel beaufschlagbar ist.
  • Am Wiegenlagerungsteil 3 ist ein weiterer Fortsatz gebildet, in dem ein Stellzylinder 47 angeordnet ist, in dem ein Stellkolben 48 verschiebbar ist. Auch der Stellzylinder 47 ist durch zwei Deckel 46 abgeschlossen. Im Stellkolben 48 ist ein Stellzapfen 49 befestigt, der mit seinem Kugelkopfteil 50 in eine Bohrung 51 des Schrägscheibenkörpers 36 eingreift.
  • Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausgestaltungs-' form der Doppelpumpe für zwei offene Kreisläufe ist im Steuerbodenteil 2 ein Saugkanal 52 vorgesehen, der vor einer weiten Öffnung 53 der Steuerplatte 6 mündet, wobei die Öffnung 53 sich in radialer Richtung so weit erstreckt, daß sie sowohl vor den Mündungskanälen 27 als auch vor den Mündungskanälen 22 liegt. In Umfangsrichtung erstreckt sich die Ausnehmung 53 ebenso weit wie die annähernd halbkreisförmigen Kanäle 23 und 28 auf der anderen Seite.
  • In einer abgewandelten Ausgestaltungsform können auch vor der Mündung des Saugkanales 52 zwei annähernd halbkreisförmige Kanäle gebildet sein, die den Kanälen 23 und 28 entsprechen, wobei die dem Saugkanal 52 zugewandte Seite der Steuerplatte 6 strömungsgünstig gestaltet ist. In einer anderen Abwandlung der Ausgestaltungsform ist das Steuerbodenteil 2 auf beiden Seiten symetrisch gestaltet, das heißt anstelle des Saugkanales 52 und der Ausnehmung 53 sind zwei getrennte Kanäle im Steuerbodenteil 2 und entsprechend zwei annähernd halbkreisförmige Kanäle entsprechend den Kanälen 23 und 28 in der Steuer- platte 6 gebildet, so daß die Pumpe für zwei- geschlossene. Kreislauf ausgestaltet ist.
  • In der üblichen Weise ist der Steuerbodenteil 2 um 90° um die Achse der Welle 9 verdreht gezeichnet, weil in der Schnittebene,die senkrecht auf der Schwenkachse der Schrägscheibenkörper 36 und 38 steht, in der Steuerplatte 6 die Trennstege liegen, also keine Öffnungen in der Zeichnung zu erkennen wären, wenn der Schnitt durch diese gelegt wäre.

Claims (7)

1. Axialkolbenpumpe zum Erzeugen von zwei in Bezug auf Größe und Druck von einander unabhängigen einstellbaren Förderströmen mit einer mit einer Welle verbundenen, umlaufenden Zylindertrommel, in der Zylinderbohrungen angeordnet sind, die alle in der gleichen Stirnfläche der Zylindertrommel münden und in denen gegen eine Schrägscheibe abgestützte Kolben verschiebbar sind, wobei an der anderen Stirnfläche der Zylindertrommel ein Steuerdrehschieber mit annähernd halbkreisringförmigen Kanälen auf der Gehäuseseite gebildet ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
a) -.wie an sich bekannt, sind die Zylinderbohrungen (21 und 26) in der Zylindertrommel (4) auf zwei verschiedenen Teilkreisdurchmessern angeordnet, wobei die Kolben (19) in den auf kleinerem Teilkreisdurchmesser angeordneten Zylindern (21) gegen eine Schrägscheibe (37) abgestützt sind und die Kolben (25) in den auf größeren Teilkreisdurchmesser angeordneten Zylindern (26) gegen eine zweite, einstellbare Schrägscheibe (34) abgestützt sind.
b) der Steuerdrehschieber weist zumindest auf der Förderseite für die auf kleinerem Teilkreisdurchmesser angeordneten Zylinder (21) einen annähernd halbkreisförmigen Kanal (23) auf und weist einen zweiten getrennten, annähernd halbkreisförmigen Kanal (28) auf, der den auf großem Teilkreisdurchmesser angeordneten Zylindern (26) zugeordnet ist, wobei jeder dieser halbkreisförmigen Kanäle (23 und 28) an eine Förderleitung (24 bzw. 29) angeschlossen ist.
c) beide Schrägscheiben (34 und 37) sind an je einem Schrägscheibenkörper (36 und 38) gebildet und der innere Schrägscheibenkörper (38) der Schrägscheibe (37), gegen die die auf kleinerem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben (19) abgestützt sind, weist auf seiner Rückseite eine Kugelkappenfläche (39) auf und ist in einer entsprechenden hohlkugelförmig gestalteten Aufnahmepfanne des den auf größerem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben (25) zugeordneten Schrägscheibenkörpers (36) abgestützt.
2. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellorgan und das Stellglied für den den auf kleinerem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben zugeordneten Schrägscheibenkörper für.Verschwenkung um zwei zueinander senkrecht stehende Achsen ausgestaltet-ist.
3. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Lagerung und das Stellorgan und das Stellglied für den den auf größerem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben zugeordneten Schrägscheibenkörper für Verschwenkung um zwei zueinander senkrecht stehende Achsen ausgestaltet ist.
4. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den auf kleinerem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben (19) zugeordnete Schrägscheibenkörper (38) mittels hydrostatischer Lager in der Aufnahmepfanne des den auf größerem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben (25) zugeordneten Schrägscheibenkörpers (36) gelagert ist.
5. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verbindungseinrichtung, durch die die beiden Schrägscheibenkörper (38 und 36) zwecks gemeinsamer Verstellung willkürlich lösbar mit einander verbindbar sind.
6. Axialkolbenpumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß beide Schrägscheibenkörper eine zentrale Ausnehmung aufweisen, durch die die nit der Zylindertrommel (4) verbundene Welle zu einem freien Anschluß hindurch ragt.
7. Axialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den auf kleinerem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben (19) zugeordnete Schrägscheibenkörper (38) mit einem durch eine Ausnehmung (41) des den auf größerem Teilkreisdurchmesser angeordneten Kolben (25) zugeordneten Schrägscheibenkörpers (36) hindurch greifenden Stellglied (42, 43) eines Stellorganes (45, 44) in Wirkverbindung steht.
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