DD296736A5

DD296736A5 - BALL PUMP

Info

Publication number: DD296736A5
Application number: DD90342953A
Authority: DD
Inventors: Rudolf Berger; Rainer Gerhardt
Original assignee: ��@��@��k��
Priority date: 1990-06-25
Filing date: 1990-07-20
Publication date: 1991-12-12
Also published as: EP0465846B1; DE59100378D1; EP0465846A1; DE4020134A1; DE4020134C2; ATE94618T1

Abstract

In the housing of a spherical piston pump 10, shown in longitudinal section in Figure 3, a sleeve 16 with a working chamber 15 is rotatably mounted about the longitudinal axis 30 of the housing. In this working chamber 15 a swash plate 21 is supported which rests by way of a bearing journal 26 on a pivotally mounted bearing section 19. This swash plate 21 is driven by a drive shaft 25 and a partition wall 22 arranged on this, on both sides of which chambers 53 and 54 are located which interact with chambers 55 and 56 located on the other side of the swash plate 21 and are connected via ducts 51 and 52 to inlet or outlet apertures 49 and 50 located in the housing 9. Due to rotation of the sleeve 16 and the bearing section 19 the angle between the housing longitudinal axis 30 and the longitudinal axis 32 of the bearing journal 26 can be varied in such a way that the volumes of the chambers 53 to 56 and hence the quantity delivered by the spherical piston pump 10 also vary. <IMAGE>

Description

Hierzu 7 Seiten ZeichnungenFor this 7 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Kugelpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a ball pump according to the preamble of claim 1.

Characteristic of the known state of the art

Eine derartige Kugelpumpe ist aus der DE-OS 1553165 bekannt. Das die Taumelscheibe und zwei beispielsweise keilförmige Trennwände aufweisende Kreuzgelenk ist in einem im wesentlichen kugelförmigen Arbeitsraum angeordnet. Sein Lagerzapfen ist mittels eines Schiebers zur Verstellung des Luftdurchsatzes bei gegebener Drehzahl des Kreuzgelenkes lageverstellbar. In seinen Arbeitsraum münden je zwei gehäusefeste Lufteinlässe und Luftauslässe, von denen die Lufteinlässe an einander entgegengesetzten Seiten des Arbeitsraumes angeordnet sind. Diese Kugelpumpe dürfte, falls sie überhaupt technisch brauchbar ist, nur für gasförmige und nicht für flüssige Fluida geeignet sein.Such a ball pump is known from DE-OS 1553165. The swash plate and two, for example, wedge-shaped partitions having universal joint is arranged in a substantially spherical working space. Its journal is adjustable in position by means of a slider for adjusting the air flow at a given speed of the universal joint. In his work space open two housing-fixed air inlets and air outlets, of which the air inlets are arranged on opposite sides of the working space. This ball pump should, if it is technically feasible at all, be suitable only for gaseous and not for liquid fluids.

Es ist auch eine Kugelpumpe bekannt (deutsche Patentanmeldung F 10964la/59e, die zum deutschen Patent 954027 geführt hat), in deren Arbeitsraum je ein Saugstutzen und Druckstutzen tangential führt und die beim Pumpen von Wasser Wasserschläge vermeiden soll. Jedoch ist bei ihr bei konstanter Drehzahl des Kreuzgelenkes keine Verstellung der Fördermenge/ Zeit möglich.It is also a ball pump known (German Patent Application F 10964la / 59e, which has led to German Patent 954027), in whose working space each a suction nozzle and discharge nozzle leads tangentially and should avoid water hammering when pumping water. However, at her constant speed of the universal joint no adjustment of the flow rate / time is possible.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Kugelpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die sowohl zum Fördern von Flüssigkeiten, als auch von Gasen geeignet ist, und bei der bei der jeweiligen Drehzahl des Kreuzgelenkes Verstellung der Fördermenge/Zeit, das heißt, des Volumenstromes des geförderten Fluids in weiten Grenzen möglich ist, wobei die Kugelpumpe eine einfache, kostengünstige Bauart haben soll.It is therefore an object of the invention to provide a ball pump according to the preamble of claim 1, which is suitable both for conveying liquids, as well as gases, and in which at the respective speed of the universal joint adjustment of the flow rate / time, that is , The volume flow of the pumped fluid is possible within wide limits, the ball pump should have a simple, inexpensive design.

Diese Aufgabe wird bei einer Kugelpumpe gemäß dem Oberbegiff des Anspruchs 1 durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved in a ball pump according to the Oberbegiff of claim 1 by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Indem die Fluidöffnungen des Arbeitsraumes in einer den Arbeitsraum mitbildenden drehbaren Hülse angeordnet sind, die bei durch Drehen des Lagerteiles erfolgender Verstellung des Lagerzapfens ebenfalls gedreht wird, und zwar jeweils um ungefähr den halben Winkel, vorzugsweise um den halben Winkel der jeweiligen Drehung des Lagerteiles in derselben Drehrichtung und die Fluidöff nung oder -Öffnungen für den Eintritt des zu fördernden Fluids in den Arbeitsraum zu der oder den Fluidöffnungen für den Austritt aus dem Arbeitsraum in bezug auf den Arbeitsraum ungefähr diametral zueinander angeordnet sind, werden im gesamten Förderbereich, der durch Verstellen des Lagerzapfens durch Drehen des ihn lagernden Lagerteiles einstellbar ist, günstiges Durchströmen des Arbeitsraumes durch das jeweils zu fördernde Fluid ermöglicht. Auch lassen sich günstige Wirkungsgrade zumindest bei nicht zu niedrigen Drehzahlen erzielen, jedoch oft auch bei geringen Fördermengen/Zeit. Die Fördermenge/Zeit einer erfindungsgemäßen Kugelpumpe kann bei gegebener Baugröße sehr hoch sein, da das Kreuzgelenk bei gefesselter Taumelscheibe mit hohen Drehzahlen angetrieben werden kann. Auch läßt sich die Förderrichtung der Kugelpumpe auf einfache Weise nur dadurch ändern, daß die Drehrichtung der Antriebswelle umgekehrt wird. Auch lassen sich mit dieser Kugelpumpe günstige Kennlinien beziehungsweise Kennlinienfelder erreichen. Diese Kugelpumpe kann universelle Anwendung bei zahlreichen Pumpenfällen haben und zeichnet sich also unter anderem auch durch ihre kostengünstige Bauart bei günstiger Förderung der zu fördernden Fluida im jeweils gesamten Stellbereich der Fördermenge/Zeit aus. Besonders zweckmäßig ist es, wenn für den Eintritt und Austritt der zu fördernden Fluida in und aus dem Arbeitsraum je eine einzige Fluidöffnung in der Hülse angeordnet ist. Dies ergibt besonders geringe Strömungswiderstände durch relativ große Öffnungen. Diese Fluidöffnungen können auf einem an den Arbeitsraum angrenzenden axialen Teilbereich ihrer axialen Längen oder über ihre ganzen axialen Längen, vorzugsweise die Gestalt je einer sich in Längsrichtung der Hülse erstreckenden flachen Drei aufweisen. Auch andere Gestalten sind denkbar. Jedoch ist es auch möglich, anstelle jeder solchen oder einer solchen Fluidöffnung eine Mehrzahl von Fluidöffnungen der Hülse vorzusehen, vorzugsweise innerhalb des Umrisses, den eine einzige Fluidöffnung hätte.By the fluid openings of the working space are arranged in a working space co-forming rotatable sleeve which is also rotated by turning the bearing part adjustment of the journal, each by about half the angle, preferably by half the angle of the respective rotation of the bearing member in the same Direction of rotation and the Fluidöff opening or openings for the entry of the fluid to be conveyed into the working space or the fluid openings for the exit from the working space with respect to the working space are arranged approximately diametrically opposite each other, are in the entire conveying area, by adjusting the journal can be adjusted by turning the bearing part overlapping it, allows favorable flow through the working space by the respective fluid to be delivered. Also, favorable efficiencies can be achieved at least at not too low speeds, but often also at low flow rates / time. The flow rate / time of a ball pump according to the invention can be very high for a given size, since the universal joint can be driven at high speeds with chained swashplate. Also, the conveying direction of the ball pump can be changed in a simple manner only in that the direction of rotation of the drive shaft is reversed. Also can be achieved with this ball pump favorable characteristics or characteristic curves. This ball pump can have universal application in many pump cases and is thus characterized, inter alia, by their cost-effective design with favorable promotion of the fluids to be delivered in each entire range of flow / time. It is particularly expedient if a single fluid opening is arranged in the sleeve for the entry and exit of the fluids to be conveyed into and out of the working space. This results in particularly low flow resistance through relatively large openings. These fluid openings may have on an axial portion of their axial lengths adjacent to the working space or over their entire axial lengths, preferably the shape of a respective flat three extending in the longitudinal direction of the sleeve. Other shapes are conceivable. However, it is also possible to provide, instead of each such or such fluid port, a plurality of fluid ports of the sleeve, preferably within the outline which a single fluid port would have.

Indem ferner der Lagerzapfen oder vorzugsweise die Lagerkugel an der nicht mit der Antriebswelle verbundenen Trennwand in einem drehbar gelagerten Lagerteil, dessen Drehachse durch die Mitte des Arbeitsraumes geht, gelagert ist, wobei die Drehachse des Lagerzapfens mit der Drehachse des Lagerteiles einen vorbestimmten Winkel einschließt, ist die Verstellung der jeweiligen Fördermenge/Zeit durch Drehen dieses Lagerteiles auf besonders einfache und betriebssichere Weise ohne Änderung der jeweiligen Drehzahl des Kreuzgelenkes möglich. Auch ermöglicht die Drehbarkeit der Hülse besonders einfache formschlüssige Bewegungskopplung dieses Lagerteiles mit der Hülse durch ein Zahnradgetriebe oder ein sonstiges Getriebe. Dieses Lagerteil kann zweckmäßig koaxial zur Hülse und vorzugsweise in einer Stirnwand der Hülse selbst gelagert sein. Die Trennwände können, wie auch die Taumelscheibe, irgendwelche geeigneten Ausbildungen haben. Für die Trennwände ist es besonders vorteilhaft, sie ungefähr als Kugelkeile auszubilden. Dabei kann die Taumelscheibe an ihren beiden Breitseiten vorzugsweise je eine ebenfalls ungefähr keilförmige Ausnehmung aufweisen, deren Öffnungswinkel zumindest soviel größer als der Keilwinkel der Trennwände ist, daß diese Trennwände das erforderliche Bewegungsspiel relativ zur Taumelscheibe haben.Further, by the bearing pin or preferably the bearing ball on the not connected to the drive shaft partition in a rotatably mounted bearing part, the axis of rotation passes through the center of the working space is stored, wherein the axis of rotation of the bearing pin with the axis of rotation of the bearing part includes a predetermined angle is the adjustment of the respective flow rate / time by turning this bearing part in a particularly simple and reliable manner without changing the respective speed of the universal joint possible. Also, the rotatability of the sleeve allows particularly simple positive movement coupling of this bearing part with the sleeve by a gear transmission or other gear. This bearing part may expediently be mounted coaxially to the sleeve and preferably in an end wall of the sleeve itself. The partitions, as well as the swash plate, have any suitable formations. For the partitions, it is particularly advantageous to form them approximately as ball wedges. In this case, the swash plate at its two broad sides preferably each have a likewise approximately wedge-shaped recess whose opening angle is at least as much larger than the wedge angle of the partitions, that these partitions have the required movement play relative to the swash plate.

Die Lagerung der Trennwände an der Taumelscheibe kann unterschiedlich sein. Bevorzugt können an der Taumelscheibe auf entgegengesetzten Breitseiten zwei zueinander senkrecht verlaufende Rippen vorgesehen sein, die kreisbogenförmige Querschnitte aufweisen und an denen die Trennwände mit geraden Rinnen kreisbogenförmiger Querschnitte formschlüssig anliegen, deren Krümmungsradien konstant sind und denen der Rippen entsprechen. Die Trennwnde brauchen zumindest in vielen Fällen nicht an der Taumelscheibe gefesselt zu sein, sondern es genügt für ihre Halterung im Arbeitsraum, daß sie an kugelflächenförmigen Bereichen der Wand des Arbeitsraumes, die konstanten Krümmungsradius haben, anliegen können oder durch die Antriebswelle beziehungsweise den Lagerzapfen, wenn diese gegen axiales Verschieben gesichert sind, gehalten werden. Oder sie können an der Taumelscheibe gefesselt sein, derart, daß diese Fesselungen die Taumelbewegungen der Taumelscheibe bei der Rotation der Antriebswelle nicht behindern.The storage of the partitions on the swash plate may be different. Preferably, two mutually perpendicular ribs may be provided on the swash plate on opposite broad sides, which have circular arc-shaped cross sections and on which the partitions with straight grooves circular arc-shaped cross-sections fit positively whose radii of curvature are constant and which correspond to those of the ribs. The Trennwnde need not be tied to the swash plate, at least in many cases, but it is sufficient for their support in the work space that they can abut the spherical surface areas of the wall of the working space, the constant radius of curvature, or by the drive shaft or the bearing pin, if These are secured against axial displacement, are held. Or they can be tied to the swash plate, so that these bonds do not hinder the wobble of the swash plate during rotation of the drive shaft.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, daß der Winkel zwischen der vierten und fünften Drehachse so vorgesehen ist, daß die minimalen Verdrängervolumen der Kammern des Kreuzgelenkes auf ungefähr Null einstellbar sind. Dies läßt maximale Ausnutzung der Kugelpumpe für hohe Förderleistung zu. Zu diesem Zweck kann vorzugsweise vorgesehen sein, daß der Winkel zwischen der Drehachse der Antriebswelle und der Drehachse des Lagerteiles gleich groß ist wie der Winkel zwischen der Drehachse des Lagerzapfens oder der Lagerkugel und der Drehachse des Lagerteiles, wobei das Lagerteil soweit drehbar ist, daß Fluchtung der Drehachse des Lagerzapfens mit der Drehachse der Antriebswelle einstellbar ist.Preferably, it may be provided that the angle between the fourth and fifth axis of rotation is provided so that the minimum displacement volumes of the chambers of the universal joint are adjustable to approximately zero. This allows maximum utilization of the ball pump for high flow rate. For this purpose, it may be preferably provided that the angle between the axis of rotation of the drive shaft and the axis of rotation of the bearing member is the same size as the angle between the axis of rotation of the bearing pin or the bearing ball and the axis of rotation of the bearing part, wherein the bearing part is rotatable so far that alignment the axis of rotation of the journal is adjustable with the axis of rotation of the drive shaft.

Die Drehachse des Lagerteiles kann vorzugsweise mit dessen Längsachse und mit der Drehachse der Hülse und vorzugsweise auch mit der Längsachse zusammenfallen.The axis of rotation of the bearing part may preferably coincide with its longitudinal axis and with the axis of rotation of the sleeve and preferably also with the longitudinal axis.

Vorzugsweise kann das Lagerteil um mindestens 180°, insbesondere um 180° winkelverstellbar sein.Preferably, the bearing part can be angularly adjustable by at least 180 °, in particular by 180 °.

Die Verstellbarkeit der Fördermenge/Zeit bei jeweils konstanter Drehzahl des Kreuzgelenkes erhöht die Anwendungsbereiche der Kugelpumpe. Beispielsweise kann sie von einem noch mindestens einem anderen Antriebszweck dienenden Motor, beispielsweise einer Brennkraftmaschine oder einem Elektromotor, angetrieben werden und man kann dann die Menge/Zeit desThe adjustability of the flow rate / time at each constant speed of the universal joint increases the application of the ball pump. For example, it can be driven by a yet at least another drive purpose serving engine, such as an internal combustion engine or an electric motor, and then you can the amount / time of

von ihr geförderten Fluids unabhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors in weiten Grenzen verstellen. Wenn dabei auch die Förderung Null einstellbar ist, braucht man sie nicht einmal von diesem Motor abkuppeln, wenn man sie abschalten will. Vorzugsweise kann externer Antrieb der Kugelpumpe vorgesehen sein und man kann dann die Antriebswelle über das Gehäuse der Kugelpumpe nach außen überstehen lassen. Es ist aber auch möglich, den Antriebsmotor der Kugelpumpe in ihr Gehäuse zu integrieren oder an das Gehäuse anzuflanschen usw.Adjusted by her funded fluid regardless of the speed of the drive motor within wide limits. If it is also the promotion zero adjustable, you do not even need to disengage from this engine, if you want to turn it off. Preferably, external drive of the ball pump can be provided and then you can leave the drive shaft on the housing of the ball pump to the outside. But it is also possible to integrate the drive motor of the ball pump in its housing or flanged to the housing, etc.

Es können beliebige geeignete Dichtungsmittel vorgesehen sein, um Austritt des die Kugelpumpe durchströmenden Fluids aus ihr oder unerwünschtes Übersickern von Fluid in ihrzu verhindern. Vorzugsweise können zwischen der Hülse und dem Gehäuse und dem Lagerteil Dichtungsringe angeordnet sein, die den Arbeitsraum und Fluidkanäle des Gehäuses gegen Leckverluste abdichten. Auch können die Abdichtungen der Kammern des Arbeitsraumes gegeneinander verbessernde Dichtungsmittel an den Trennwänden und/oder der Taumelscheibe vorgesehen sein. Auch sonstige Dichtungsmittel können natürlich, falls zweckmäßig, vorgesehen sein.Any suitable sealing means may be provided to prevent leakage of the fluid passing through the ball pump or undesirable leakage of fluid into it. Preferably, between the sleeve and the housing and the bearing part sealing rings may be arranged, which seal the working space and fluid channels of the housing against leakage. Also, the seals of the chambers of the working space can be provided against each other improving sealant on the partitions and / or the swash plate. Of course, other sealing means may be provided, if appropriate.

Ausführungsbeispielembodiment

In der Zeicnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigenIn Zeinung an embodiment of the invention is shown. Show it

Fig. 1: eine Seitenansicht einer Kugelpumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2: eine Draufsicht auf die Kugelpumpe nach Figur 1,1 is a side view of a ball pump according to an embodiment of the invention, Fig. 2 is a plan view of the ball pump of Figure 1,

Fig. 3: einen Längsschnitt durch die Kugelpumpe nach Figur 1 und 2, gesehen entlang der Schnittlinie 3—3 der Figur 4, Fig. 4: einen Teilschnitt durch die Kugelpumpe nach Figur 3, gesehen entlang der Schnittlinie 4-4 der Figur 3, Fig. 5: einen Schnitt durch die Kugelpumpe nach Figur 3, gesehen entlang der Schnittlinie 5-5, Fig. 6: eine schaubildliche Ansicht der Hülse der Kugelpumpe nach den Figuren 1 bis 5, Fig. 7: eine explodierte Seitenansicht des Kreuzgelenkes mit Lagerzapfen und ausschnittsweise dargestellter Antriebswelle der3 shows a longitudinal section through the ball pump according to FIGS. 1 and 2, as seen along section line 3-3 of FIG. 4, FIG. 4 shows a partial section through the ball pump according to FIG. 3, as seen along section line 4-4 of FIG. 5 shows a section through the ball pump according to FIG. 3, seen along the section line 5-5, FIG. 6 shows a perspective view of the sleeve of the ball pump according to FIGS. 1 to 5, FIG. 7 shows an exploded side view of the universal joint with bearing journal and partially illustrated drive shaft of

Kugelpumpe nach den Figuren 1 bis 5, Fig. 8: eine explodierte Seitenansicht des Kreuzgelenkes mit im Teilschnitt dargestellten Lagerkugel (26') und auszugsweiseBall pump according to Figures 1 to 5, Fig. 8: an exploded side view of the universal joint with a bearing ball (26 ') shown in partial section and in part

dargestellter Antriebswelle der Kugelpumpe, sowie im Teilschnitt dargestellten Fesselung der Taumelscheibe, Fig. 9: einen Schnitt C-D in Figur 8 gemäß der dort dargestellten Fesselung der Taumelscheibe bei genauem Maß (y) und Fig. 10: einen Schnitt C-D in Figur 8 gemäß einer Fesselung der Taumelscheibe in einer anderen Stellung.9 shows a section CD in FIG. 8 in accordance with the binding of the swashplate shown there in the exact dimension (y), and FIG. 10 shows a section CD in FIG. 8 according to a bondage the swash plate in a different position.

Die in der Zeichnung dargestellte Kugelpumpe 10 weist ein aus den Gehäuseteilen 11,12,13 und 14 zusammengesetztes Gehäuse 9 auf, in welchem sich ein hohlkugelförmiger Arbeitsraum 15 befindet, dessen Wand 65 mit Ausnahme einer schmalen Stirnseite einer Lagerbuchse 33 kugelflächenförmig ist und Durchbrechungen für die Antriebswelle 25, die Stellwelle 26 und zwei Fluidöffnungen 43,44 für das jeweils zu pumpende Fluid aufweist.The ball pump 10 shown in the drawing has a composite of the housing parts 11,12,13 and 14 housing 9, in which a hollow spherical working space 15 is located, the wall 65 with the exception of a narrow end face of a bearing bush 33 is spherical surface and openings for the Drive shaft 25, the actuating shaft 26 and two fluid ports 43,44 for the respective fluid to be pumped.

Dieser Arbeitsraum 15 ist gebildet durch das Gehäuseteil 13, eine im Mittelteil 11 des Gehäuses formschlüssig drehbar gelagerte Hülse 16 und ein in einer konischen Vertiefung 18 der in Figur 3 rechtsseitigen Stirnwand 17 der Hülse 16 formschlüssig drehbar gelagertes Lagerteil 19. Die Teile 13,16 und 19 sind durch Dichtungsringe gegeneinander abgedichtet, desgleichen die Hülse 16 zu beiden Seiten von Kanälen 51 und 52 gegenüber dem Gehäuseteil 11. Auch an Trennwänden 22, 23, einer Taumelscheibe 21 und auch an sonstigen abzudichtenden Teilen können den Durchtritt von Fluid hindernde Dichtmittel angeordnet sein. Die in Figur 3 linksseitige Stirnwand 20 der Hülse 16 weist eine konische Vertiefung 18' auf, die auf einem konischen Ansatz des Gehäuseteiles 13 um die durch die Mitte 27 des Arbeitsraumes 15 gehende Längsachse 30 des Gehäuses 9 drehbar gelagert ist, so daß die Hülse 16 an den Teilen 13 und 19 spielfrei drehbar gelagert und um die Längsachse 30 drehbar gelagert ist. Die Gehäuseteile 11,12,13 und 14 sind zu dem starren Gehäuse 9 fest miteinander verbunden.This work space 15 is formed by the housing part 13, a form-fitting rotatably mounted in the central part 11 of the housing sleeve 16 and a conical recess 18 of the right side in FIG. 3 front wall 17 of the sleeve 16 rotatably mounted bearing member 19. The parts 13,16 and 19 are sealed by sealing rings against each other, as well as the sleeve 16 on both sides of channels 51 and 52 relative to the housing part 11. Also on partitions 22, 23, a swash plate 21 and other parts to be sealed may be arranged to prevent the passage of fluid hindering sealant. The left-hand end wall 20 of the sleeve 16 in FIG. 3 has a conical depression 18 ', which is rotatably mounted on a conical projection of the housing part 13 about the longitudinal axis 30 of the housing 9 going through the middle 27 of the working space 15, so that the sleeve 16 is rotatably mounted without play on the parts 13 and 19 and is rotatably mounted about the longitudinal axis 30. The housing parts 11,12,13 and 14 are connected to the rigid housing 9 firmly together.

In dem Arbeitsraum 15 dieser Kugelpumpe 10 ist ein aus der Taumelscheibe 21, einer ersten keilförmigen Trennwand 22 und einer zweiten keilförmigen Trennwand 23 gebildetes Kreuzgelenk 24 mit geringem Gleitlagerspiel drehbar gelagert. Die Trennwände 22,23 haben gleiche Gestalt. Ihre der Wand 65 des Arbeitsraumes gegenüberliegenden Außenflächen wie auch die Umfangsfläche der Taumelscheibe 21 sind mit Ausnahme des einer Ringschulter 69 gegenüberliegenden ebenen Bereichs der Trennwand 22 Abschnitte von Kugelflächen, deren vom Mittelpunkt 27 des Arbeitsraumes 15 ausgehenden konstanten gleichgroßen Radien mit geringes Gleitlagerspiel ermöglichendem Unterschied den ebenfalls von diesem Mittelpunkt 27 ausgehenden konstanten Radien der Wand 65 nahezu entsprechen. Die beiden Seitenwände 66, 67 der Trennwände 22, 23 sind eben und an den schmalen Keilenden durch jeweils eine gerade Rinne 57,58 mit konstanten kreisbogenförmigen Querschnitten verbunden, die der formschlüssigen Schwenkgleitlagerung der Trennwände 22, 23 auf geraden Rippen 39,40 an beiden Breitseiten der Taumelscheibe 21 dienen. Dabei sei erwähnt, daß die Trennwände 22, 23 bezogen auf das Gehäuse 9, bei konstanter Stellung einer Stellwelle 46 selbst nicht die Schwenkbewegungen auf den Rippen 39,40 ausführen, da sie bei rotierendem Kreuzgelenk 24 nur um die Längsachsen 31,32 einer Antriebswelle 25 und eines Lagerzapfens 26 rotieren und nur die bei der Rotation der Taumelscheibe 21 auftretenden Taumelbewegungen von ihr Schwenken zwischen Taumelscheibe 21 und den Trennwänden 22, 23 bewirkt, solange an der Stellwelle 46 nicht Pumpenfördermenge Null einstellt und bei der die Trennwände 22,23 konstant in ihren Mittelstellungen auf den Rippen 39,40 bleiben.In the working space 15 of this ball pump 10 is formed from the swash plate 21, a first wedge-shaped partition wall 22 and a second wedge-shaped partition wall 23 universal joint 24 rotatably supported with a small bearing play. The partitions 22,23 have the same shape. Your the wall 65 of the working space opposite outer surfaces as well as the peripheral surface of the swash plate 21 are with the exception of an annular shoulder 69 opposite flat portion of the partition wall 22 sections of spherical surfaces, from the center 27 of the working chamber 15 outgoing constant equal radii with low sliding bearing clearance ermöglichendem difference also from this midpoint 27 outgoing constant radii of the wall 65 almost correspond. The two side walls 66, 67 of the partitions 22, 23 are flat and connected at the narrow wedge ends by a respective straight channel 57,58 with constant circular arc-shaped cross-sections, the positive Schwenkgleitlagerung the partitions 22, 23 on straight ribs 39,40 on both broadsides the swash plate 21 serve. It should be noted that the partitions 22, 23 relative to the housing 9, at a constant position of a control shaft 46 itself do not perform the pivoting movements on the ribs 39,40 because they rotate at a universal joint 24 only about the longitudinal axes 31,32 of a drive shaft 25th and a journal 26 rotate and only the wobbling occurring during the rotation of the swash plate 21 of its pivoting between the swash plate 21 and the partitions 22, 23 causes, as long as the actuator shaft 46 is not set pump delivery zero and at the partitions 22,23 constant in their Mid positions remain on the ribs 39,40.

An der Mitte des Außenumfangs der ersten Trennwand 22 ist die beispielsweise mittels eines Elektromotors antreibbare Antriebswelle 25 dieser Kugelpumpe 10 fest angeordnet. An der Mitte des Außenumfangs der zweiten Trennwand 23 ist der Lagerzapfen 26 fest angeordnet. Die Längsachsen 31 und 32 dieser Antriebswelle 25 und des Lagerzapfens 26 schneiden sich ständig im Mittelpunkt 27 des Arbeitsraumes 15undsindinderLage, nach Figur 3 zueinander unter einem stumpfen Winkel von in diesem Ausführungsbeispiel etwa 150° geneigt. Die Längsachse 31 ist relativ zum Gehäuse 9 unveränderlich. Die Längsachse 32 ist durch Drehen des Lagerteiles 19 in ihrer Lage relativ zum Gehäuse 9 auf einer geometrischen Kegelmantelfläche verstellbar, derart, daß der Winkel zwischen den geometrischen Längsachsen 31 und 32 in diesem Ausführungsbeispiel zwischen ca. 150° und 180° verstellbar ist. Die Taumelscheibe 21 führt bei ihrer Rotation dann Taumelbewegungen aus, wenn dieser Winkel kleiner als 180° ist. Diese Taumelbewegungen bewirken Volumenänderungen der zu beiden Seiten der Trennwände befindlichen Kammer 53-56, die mit kleiner werdenden Winkel zwischen den Längsachsen ebenfalls geringer werden.At the center of the outer periphery of the first partition wall 22 which can be driven for example by means of an electric motor drive shaft 25 of this ball pump 10 is fixed. At the center of the outer periphery of the second partition wall 23 of the bearing pin 26 is fixed. The longitudinal axes 31 and 32 of this drive shaft 25 and the journal 26 are constantly intersected in the center 27 of the working space 15undindindage, according to Figure 3 to each other at an obtuse angle of about 150 ° inclined in this embodiment. The longitudinal axis 31 is fixed relative to the housing 9 immutable. The longitudinal axis 32 is adjustable by rotating the bearing member 19 in position relative to the housing 9 on a geometric conical surface, such that the angle between the geometric longitudinal axes 31 and 32 in this embodiment between about 150 ° and 180 ° is adjustable. The swash plate 21 performs during its rotation then wobbling, if this angle is smaller than 180 °. These tumbling movements cause changes in volume of located on both sides of the partitions chamber 53-56, which are also smaller with decreasing angle between the longitudinal axes.

Der Lagerzapfen 26 ist in einer kreiszylindrischen Sackbohrung 29 des massiven, mit Ausnahme einer Außenverzahnung 61, rotationssymmetrischen Lagerteiles 19 formschlüssig drehbar gelagert.The bearing pin 26 is rotatably mounted positively in a circular cylindrical blind bore 29 of the solid, with the exception of an outer toothing 61, rotationally symmetrical bearing part 19.

Das Lagerteil 19 ist in einer konischen Ausnehmung der einen Stirnwand 17 der Hülse 16 formschlüssig und drehbar um die Längsachse 30 des Gehäuses 11 gleitgelagert. Mit dieser Längsachse 30 schließen die Längsachsen 31 und 32 der Antriebswelle 25 und des Lagerzapfens 26 gleich große Winkel von in diesem Ausführungsbeispiel je ca. 15° ein. Die Antriebswelle 25 ist in der in das Gehäuseteil 13 eingesetzten Gleitlagerbuchse 33 drehbar gelagert und diese ist nach außen durch eine Ringdichtung 34 abgedichtet. Das Gehäuseteil 14 verschließt die im Gehäuseteil 13 befindliche Ausnehmung für die Lagerbuchse 33 und die Ringdichtung 34 nach außen.The bearing part 19 is positively mounted in a conical recess of the one end wall 17 of the sleeve 16 and rotatably mounted about the longitudinal axis 30 of the housing 11 slidably. With this longitudinal axis 30, the longitudinal axes 31 and 32 of the drive shaft 25 and the journal 26 close equal angles of about 15 ° in this embodiment each. The drive shaft 25 is rotatably mounted in the slide bearing bushing 33 inserted into the housing part 13 and this is sealed to the outside by a ring seal 34. The housing part 14 closes the recess located in the housing part 13 for the bearing bush 33 and the ring seal 34 to the outside.

Das Lagerteil 19 ist auch an seiner, bezogen auf Figur 3, rechten Stirnseite mittels einer in eine Bohrung des Gehäuseteiles 12 eingesetzten Kugel 35 drehbar gelagert, die mittels einer ein Widerlager für sie bildenden Justierschraube 36 in eine konische Bohrung des Lagerteiles 19 mit geringer Kraft oder mit geringem Spiel eingreift. Hierdurch können sich das Lagerteil 19 und die Hülse 16 nicht axial verschieben.The bearing part 19 is also rotatably mounted on its, relative to Figure 3, the right end side by means inserted into a bore of the housing part 12 ball 35, by means of an abutment for them forming adjustment screw 36 into a conical bore of the bearing part 19 with little force or engages with little play. As a result, the bearing part 19 and the sleeve 16 can not move axially.

Die beiden Rippen 39,40 erstrecken sich über die betreffende Stirnseite der Taumelscheibe 21 und haben kreisbogenförmige Querschnitte, deren Krümmungsradien, bezogen auf je eine geometrische Durchmesserlinie 41 und 42 der Taumelscheibe 21, konstant sind. Diese geometrischen Durchmesserlinien 41,42 schneiden sich im Mittelpunkt 27 des Arbeitsraumes 15 senkrecht und bilden je eine Schwenkachse 41,42 für die Trennwände 22,23. Die Drehachsen 31, 32 sind senkrecht zu diesen Schwenkachsen 41,42.The two ribs 39,40 extend over the relevant end face of the swash plate 21 and have circular arc-shaped cross sections whose radii of curvature, based on a respective geometric diameter line 41 and 42 of the swash plate 21, are constant. These geometric diameter lines 41, 42 intersect at the center 27 of the working space 15 vertically and each form a pivot axis 41, 42 for the partitions 22, 23. The axes of rotation 31, 32 are perpendicular to these pivot axes 41,42.

In der Hülse 16 sind zwei schlitzförmige Fluidöffnungen 43 und 44 angeordnet, von denen jeweils eine die Einlaßöffnung für das zu fördernde Fluid in den Arbeitsraum 15 und die jeweils andere die Auslaßöffnung für dieses Fluid aus dem Arbeitsraum bildet. Je nach der Rotationsrichtung des Kreuzgelenkes 24 ist die eine oder die andere dieser Öffnungen 43 oder 44 die Einlaßöffnung und die jeweils andere 44 oder 43 die Auslaßöffnung für das zu fördernde Fluid. Diese Fluidöffnungen 43,44 sind in bezug auf diese Hülse 16 ungefähr diametral zueinander angeordnet und ihre Längserstreckungen verlaufen ungefähr parallel zur Drehachse 30 des Lagerteiles 19. Auch sind diese beiden Fluidöffnungen 43 und 44 in bezug auf eine geometrische Durchmesserebene der Hülse 16, in die die Längsachse 30 fällt und damit auch durch die Mitte 27 des Arbeitsraumes 15 hindurchgeht, jeweils spiegelbildlich zueinander ausgebildet, wie man besonders deutlich aus den Figuren 3 und 6 ersehen kann. Jede der arbeitsraumseitigen Mündungen dieser Öffnungen 43 und 44 erstreckt sich in diesem Ausführungsbeispiel über etwa 50° Zentriwinkel des Arbeitsraumes 15 und hat die Gestalt einer „flachen Drei". Diese Fluidöffnungen 43,44 haben in diesem Ausführungsbeispiel über ihre axialen Längen konstante Querschnitte, doch kann auch vorgesehen sein, daß nur arbeitsraumseitige Teilbereiche ihrer axialen Längen die dargestellten Querschnitte haben und dann in andere, vorzugsweise kreisrunde Querschnitte übergehen.In the sleeve 16, two slot-shaped fluid openings 43 and 44 are arranged, one of which forms the inlet opening for the fluid to be pumped into the working space 15 and the other the outlet opening for this fluid from the working space. Depending on the direction of rotation of the universal joint 24, one or the other of these openings 43 or 44 is the inlet opening and the respective other 44 or 43, the outlet opening for the fluid to be delivered. These fluid openings 43,44 are arranged approximately diametrically with respect to this sleeve 16 and their longitudinal extents are approximately parallel to the axis of rotation 30 of the bearing member 19. Also, these two fluid openings 43 and 44 with respect to a geometric diameter plane of the sleeve 16, in which the Longitudinal axis 30 falls and thus also passes through the center 27 of the working space 15, each mirror image of each other, as can be seen particularly clearly from Figures 3 and 6. Each of the working-side-side openings of these openings 43 and 44 extends in this embodiment over about 50 ° center angle of the working space 15 and has the shape of a "flat three." These fluid openings 43,44 have constant cross-sections in this embodiment over their axial lengths, but can Also be provided that only working space side portions of their axial lengths have the cross sections shown and then pass into other, preferably circular cross-sections.

Zur stetigen, genau dosierbaren Verstellung gemäß günstigen Kennlinien des durch diese Kugelpumpe 10 bei konstanter Drehzahl des Kreuzgelenkes 24 förderbaren Volumenstromes des jeweiligen Fluids zwischen einem Maximum und einem Minimum, welches Minimum in diesem Ausführungsbeispiel ungefähr Null ist, sind die Hülse 16 und das Lagerteil 19 am Gehäuse 9 in jeweils gleichsinniger Dreh richtung drehbar, wobei der jeweilige Drehwinkel der Hülse 16 halb so groß wieder Drehwinkel des Lagerteiles 19 ist. Zu diesem Zweck sind diese beiden Teile 16 und 19 durch ein Getriebe 45 formschlüssig verbunden, daseinein der Stirnwand 12 des Gehäuses 11 um eine zur Drehachse 30 der Hülse 16 parallele Drehachse drehbar gelagerte Stellwelle 46 aufweist, deren linksseitiger Endbereich noch zusätzlich in einer Bohrung des Gehäusemittelteils 11 drehbar gelagert ist. Auf dieser aus dem Gehäuse 9 herausgeführten, manuell oder, falls gewünscht, motorisch verstellbaren Stellwelle 46 sind zwei Zahnräder 47 und 48 fest angeordnet.For steady, precisely adjustable adjustment according to favorable characteristics of the current through this ball pump 10 at a constant speed of the universal joint 24 volume flow of the respective fluid between a maximum and a minimum, which minimum is approximately zero in this embodiment, the sleeve 16 and the bearing part 19 am Housing 9 in each direction of rotation in the same direction rotatable, wherein the respective angle of rotation of the sleeve 16 is half as large again rotational angle of the bearing part 19. For this purpose, these two parts 16 and 19 are positively connected by a gear 45, whicheinein the end wall 12 of the housing 11 about a rotation axis 30 of the sleeve 16 parallel rotation axis rotatably mounted actuating shaft 46, the left-side end region additionally in a bore of the middle part 11 is rotatably mounted. On this led out of the housing 9, manually or, if desired, motor-adjustable adjusting shaft 46 two gears 47 and 48 are fixed.

Das Zahnrad 47 kämmt mit einer am Umfang der Hülse 16 an ihrem einen Endbereich angeordneten, sich über etwas mehr als 90° erstreckenden Verzahnung 62. Das Zahnrad 48 kämmt mit der umfangsseitig am Lagerteil 19 angeordneten Verzahnung 61, die sich in diesem Ausführungsbeispiel über mindestens etwas mehr als 180° erstreckt. Die Zahnräder 47 und 48 sind so getroffen, daß, wenn das Lagerteil 19 durch Drehen der Stellwelle 46 um einen Winkel a gedreht wird, dann das Zahnrad 47 die Hülse 16 im jeweils gleichen Drehsinn um den Winkel a/2 dreht.The toothed wheel 47 meshes with a toothing 62 arranged at its one end region on the circumference of the sleeve 16 and extending over somewhat more than 90 °. The toothed wheel 48 meshes with the toothing 61 which is arranged peripherally on the bearing part 19 and which in this embodiment has at least some extends more than 180 °. The gears 47 and 48 are made such that when the bearing member 19 is rotated by turning the actuator shaft 46 by an angle a, then the gear 47 rotates the sleeve 16 in the same direction of rotation by the angle a / 2.

Am Gehäusemittelteil 11 sind außenumfangsseitig zwei Durchgangsbohrungen 49 und 50 für das Leiten der zu fördernden Fluida angeordnet, an die beispielsweise nicht dargestellte Nippel für den Anschluß von Förderleitungen für das jeweils zu fördernde Fluid angeschlossen werden können. Auch andere Anschlußmöglichkeiten bestehen natürlich. Jede dieser Öffnungen 49,50 mündet in einen sich in Umfangsrichtungdes Gehäuseteiles 11 über etwas mehr als 90° erstreckenden, zur Hülse 16 hin offenen, im Querschnitt halbkreisförmigen Kanal 51,52 des Gehäuseteiles 11. Diese beiden Kanäle 51,52 sind so angeordnet, daß die eine Fluidöffnung 43 der Hülse 16 bei jeder einstellbaren Winkelstellung der Hülse 16 in den einen Kanal 51 und die andere Fluidöffnung 44 dabei in den anderen Kanal 52 mündet, so daß das jeweils zu fördernde Fluid von der Öffnung des Gehäuses zur Öffnung 50 oder von der Öffnung 50 zur Öffnung 49 je nach Drehrichtung der Antriebswelle 25 durch den Arbeitsraum 15 hindurch gefördert werden kann.On the housing middle part 11, two through-holes 49 and 50 are arranged on the outer peripheral side for the conduction of the fluids to be conveyed, to which, for example, nipples, not shown, can be connected for the connection of delivery lines for the respective fluid to be delivered. Other connection options are of course. Each of these openings 49,50 opens into a in the circumferential direction of the housing part 11 over a little more than 90 °, the sleeve 16 toward open, in cross-section semicircular channel 51,52 of the housing part 11. These two channels 51,52 are arranged so that the one fluid port 43 of the sleeve 16 at each adjustable angular position of the sleeve 16 into the one channel 51 and the other fluid port 44 opens into the other channel 52, so that the respective fluid to be delivered from the opening of the housing to the opening 50 or from the Opening 50 can be conveyed to the opening 49 through the working space 15, depending on the direction of rotation of the drive shaft 25.

Mittels der Stellwelle 46 lassen sich die bei beliebiger konstanter Drehzahl der Antriebswelle 25 und damit des Kreuzgelenkes 24 vorliegenden Volumenströme des geförderten Fluids zwischen maximal und minimal stetig verstellen, in diesem Ausführungsbeispiel vom jeweiligen Maximum bis praktisch Null. Infolge der beschriebenen bewegungsgekoppelten Verstellung des Lagerteiles 18 und der Hülse 16 mit den Fluidöffnungen 43,44 ergeben sich im gesamten Winkeleinstellbereich von ca. 180° des Lagerteiles 19 besonders günstige Kennlinien „Volumenstrom des zu pumpenden Fluid in Abhängigkeit der Winkeleinstellung des Lagerteiles 19". Auch sind hohe Förderdrücke, günstige Wirkungsgrade bei allen Förderleistungen und ungewöhnlich hohe Förderleistungen erzielbar.By means of the control shaft 46, the present at any constant speed of the drive shaft 25 and thus the universal joint 24 volume flows of the pumped fluid between maximum and minimum can be adjusted continuously, in this embodiment, from the respective maximum to virtually zero. As a result of the described motion-coupled adjustment of the bearing part 18 and the sleeve 16 with the fluid openings 43,44 results in the entire Winkeleinstellbereich of about 180 ° of the bearing part 19 particularly favorable characteristics "volume flow of the fluid to be pumped in dependence of the angular adjustment of the bearing part 19" are high delivery pressures, favorable efficiencies in all flow rates and unusually high flow rates achievable.

Die beiden Trennwände 22,23 unterteilen den Arbeitsraum 15 in insgesamt vier volumenveränderliche Kammern 53 bis 56, durch deren Volumenänderungen die Förderung des jeweiligen Fluids erfolgt.The two partitions 22, 23 subdivide the working space 15 into a total of four volume-variable chambers 53 to 56, the volume changes of which promote the respective fluid.

Die Taumelscheibe 21 weistauf jeder Breitseite eine Ausnehmung 37 und 38 mitebenen Seitenwänden 63, beziehungsweise 64 auf, in deren Grund die Rippen 39, beziehungsweise die Rippe 40, angeordnet ist, wie besonders deutlich aus den Figuren 7 und 8 ersichtlich ist. Die Seitenwände 63 sind zu einer in die Längsachse der Rippe 39 fallenden und sie halbierenden geometrischen Ebene spiegelbildlich zueinander angeordnet, wie Figur 7 zeigt. Entsprechendes gilt gemäß Figur 8 für die Seitenwände 64, die zu einer in die Längsachse der Rippe 40 fallenden und diese halbierenden geometrischen Ebene spiegelbildlich zueinander angeordnet sind.The swash plate 21 has on each broad side a recess 37 and 38 with planar side walls 63, and 64, respectively, in the base of the ribs 39, and the rib 40, is arranged, as is particularly clear from Figures 7 and 8 can be seen. The side walls 63 are arranged to a falling in the longitudinal axis of the rib 39 and halving them geometric plane mirror images of each other, as Figure 7 shows. The same applies according to FIG. 8 for the side walls 64, which are arranged in mirror image relative to each other to a geometric plane falling in the longitudinal axis of the rib 40 and halving this.

In den Figuren 3 bis 5 ist das maximale Fördervolumen pro Umdrehung des Kreuzgelenkes 24 der Kugelpumpe 10 eingestellt. Die Trennwand 22 liegt in der in den Figuren 3 und 4 dargestellten einen Winkelstellung des Kreuzgelenkes 24 mit ihrer einen ebenen Seitenwand 66 praktisch an der einen ebenen Seitenwand 63 der Ausnehmung 37 der Taumelscheibe 21 praktischen, was größtmöglichen Volumenstrom bei der betreffenden Drehzahl der Antriebswelle 25 ergibt und bei dieser Winkelstellung des Kreuzgelenkes befindet sich dann die andere Trennwand 23 in ihrer in Figur 4 dargestellten Mittelstellung. Wenn das Kreuzgelenk 24 weitergedreht wird, dann verstellt sich die Taumelscheibe 21 stetig so, daß sie, bezogen auf Figur 3, sich um den Mittelpunkt 27 des Arbeitsraumes 15 dreht und taumelt und nach einer Drehung der Arbeitswelle 25 um 90° befindet sich dann die Trennwand 22 in der Ausnehmung 37 in ihrer Mittelstellung und die Trennwand 23 in ihrer einen Grenzstellung, in der ihre eine ebene Seitenwand 67 praktisch an der betreffenden ebenen Seitenwand 64 der Ausnehmung 38 anliegt. Bei weiterer Drehung des Kreuzgelenkes 24 in derselben Drehrichtung wird dann die Taumelscheibe 24 so weiter verstellt, daß nach 90° die Trennwand 22 an der, bezogen auf Figur 3, anderen ebenen Seitenwand 63 der Ausnehmung 37 praktisch anliegt und die andere Trennwand 23 befindet sich in der ihr zugeordneten Ausnehmung 38 wieder in der Mittelstellung. Beim weiteren Drehendes Kreuzgelenkes gelangt dann nach 90° die Trennwand 22 wieder in ihre Mittelstellung in der Ausnehmung 37 und die Trennwand 23 liegt mit ihrer anderen planen Seite 67 praktisch an der anderen planen Seite 64 der Ausnehmung 38 der Taumelscheibe an. Nach weiteren 90° Drehung des Kreuzgelenkes 24 hat das Kreuzgelenk 24 dann eine volle Umdrehung gemacht und wieder die Stellung nach Figur 3 erreicht. Dies wiederholt sich bei jeder vollen Drehung des Kreuzgelenkes 24 und es findet so eine stetige Förderung des Fluids durch den Arbeitsraum 15 in derselben Förderrichtung statt, wobei sehr hohe Förderleistungen und auch hohe Förderdrücke erreichbar sind.In Figures 3 to 5, the maximum delivery volume per revolution of the universal joint 24 of the ball pump 10 is set. The partition wall 22 is in the illustrated in Figures 3 and 4 an angular position of the universal joint 24 with its a flat side wall 66 practically on a flat side wall 63 of the recess 37 of the swash plate 21 practical, resulting in the largest possible volume flow at the relevant speed of the drive shaft 25 and in this angular position of the universal joint is then the other partition 23 in its middle position shown in Figure 4. When the universal joint 24 is further rotated, then the swash plate 21 steadily adjusted so that, based on Figure 3, rotates about the center 27 of the working space 15 and staggers and after a rotation of the working shaft 25 by 90 ° is then the partition 22 in the recess 37 in its central position and the partition wall 23 in its one limit position in which its a flat side wall 67 practically rests against the relevant planar side wall 64 of the recess 38. Upon further rotation of the universal joint 24 in the same direction of rotation, the swash plate 24 is then adjusted so that after 90 °, the partition wall 22, based on Figure 3, other flat side wall 63 of the recess 37 practically abuts and the other partition 23 is located in the associated recess 38 again in the middle position. Upon further rotation of the universal joint then passes to 90 °, the partition 22 back to its central position in the recess 37 and the partition 23 is with its other flat side 67 practically on the other flat side 64 of the recess 38 of the swash plate. After another 90 ° rotation of the universal joint 24, the universal joint 24 has then made a full turn and reached the position of FIG. 3 again. This is repeated at each full rotation of the universal joint 24 and so there is a steady promotion of the fluid through the working space 15 in the same direction instead, with very high flow rates and high discharge pressures can be achieved.

Es ist natürlich auch möglich, vorzusehen, daß die Trennwände 22, 23 in ihren Grenzstellungen relativ zur Taumelscheibe 21 nicht an deren ebenen Flächen 63, 64 anliegen, sondern gewünschte Winkelabstände von ihnen haben. Wenn mittels der Stellwelle 46 das Lagerteil 19 aus der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Stellung für bei der jeweiligen Drehzahl der Antriebswelle 25 maximalen Volumenstroms des zu fördernden Fluids um 180° gedreht wird, wird der Volumenstrom praktisch Null und dazwischen ändert sich der Volumenstrom des geförderten Fluids stetig in Abhängigkeit der Winkelstellung der Stellwelle 46. Bei Einstellung der Stellwelle 46 auf Nullförderung befindet sich die Längsachse 32 des Lagerzapfens 26 in Fluchtung mit der Längsachse 31 der Antriebswelle 25 und beide Trennwände 22 und 23 befinden sich dann bei der Rotation des Kreuzgelenkes ständig in ihren Mittelstellungen, so daß die zu beiden Seiten jeder Trennwand befindlichen beiden Kammern 53 bis 56 des Arbeitsraumes 15 ihre Volumen bei der Rotation des Kreuzgelenkes 24 nicht verstellen und keine Förderung eintritt.It is of course also possible to provide that the partitions 22, 23 in their limit positions relative to the swash plate 21 does not rest against the flat surfaces 63, 64, but have desired angular distances from them. If by means of the control shaft 46, the bearing member 19 is rotated from the position shown in Figures 3 and 4 for at the respective speed of the drive shaft 25 maximum flow rate of the fluid to be delivered by 180 °, the flow rate is virtually zero and in between changes the flow rate of the When setting the control shaft 46 to zero promotion is the longitudinal axis 32 of the journal 26 in alignment with the longitudinal axis 31 of the drive shaft 25 and both partitions 22 and 23 are then constantly during the rotation of the universal joint in their middle positions, so that located on both sides of each partition two chambers 53 to 56 of the working space 15 do not adjust their volume in the rotation of the universal joint 24 and no promotion occurs.

In allen anderen Winkelstellungen der Stellwelle 46 verändern jedoch die zu beiden Seiten jeder Trennwand 22 und 23 befindlichen beiden Kammern 53,54 beziehungsweise 55, 56 ihre Volumen bei der Rotation des Kreuzgelenkes 24, und zwar derart, daß zwei dieser Kammern 53,54 jeweils gegenüber der einen Fluidöffnung 43 oder bei geänderter Drehrichtung des Kreuzgelenkes gegenüber der Fluidöffnung 44 der Hülse 16 ihre Volumen vergrößern und so Fluid aus der betreffenden Fluidöffnung ansaugen und die anderen beiden Kammern 55, 56 gegenüber der anderen Fluidöffnung 44 der Hülse 16 ihre Volumen verringern, beziehungsweise bei geänderter Drehrichtung des Kreuzgelenkes 24 ihre Volumen vergrößern und so das Fluid in diese Fluidöffnung 44 drücken oder aus ihr ansaugen. Die Taumelscheibe 21 unterteilt jede der beiden Fluidöffnungen 43 und 44 immer —oder höchstens mit Ausnahme kleiner, nicht störender Drehwinkelbereiche- in jeweils zwei Teilöffnungen, denen bei gegebener Drehrichtung des Kreuzgelenkes 24 gegenüber der einen Fluidöffnung ihre Volumen vergrößernden Kammern und bezüglich der anderen Fluidöffnung ihre Volumen verringernden Kammern gegenüberstehen. Je nach Ausbildung der Öffnungen 43,44 kann dabei auch vorgesehen sein, daß in kleinen Drehwinkelbereichen des Kreuzgelenkes 24 eine geringe Überlappung der Volumenänderungen der jeweils den Öffnungen 43 beziehungsweise 44 gegenüberliegenden Kammern in der Weise auftreten kann, daß wenn die eine Kammer gegenüber der Öffnung 43 noch ihr Volumen vergrößert, die andere gegenüber dieser Kammer befindliche Öffnung ihr Volumen noch etwas verringert und Entsprechendes auch für die der anderen Öffnung 44 jeweils gegenüberliegenden Kammern vorzusehen. Hierdurch lassen sich die Schwankungen des Förderdruckes beeinflussen und eventuell hierdurch bedingte Leistungsminderung der Kugelpumpe 10 sind gegenüber den großen Leistungsmöglichkeiten dieser Pumpe 10 gegenüber herkömmlichen Pumpen vernachlässigbar. Die Drehwinkel der Hülse 16 und des Lagerteiles 19 sind durch Anschläge oder ihre Verzahnungen 61, 62 auf 90° beziehungsweise 180° begrenzt. Sie können jedoch auch kleiner begrenzt werden, falls dies erwünscht ist. Alle Teile dieser Kugelpumpe 10, mit Ausnahme der Dichtungen, können zweckmäßig metal lisch oder gegebenenfalls ganz oder teilweise auch aus anderen geeigneten Materialien, wie beispielsweise Kunststoff, Keramik oder dergleichen bestehen. Diese Kugelpumpe 10 hat zahlreiche Vorteile. Ihr durch das Kreuzgelenk 24 gebildeter Verdränger kann mit konstanter Drehzahl rotieren, wobei sehr hohe Drehzahlen erreichbar sind. Auch ergibt sie hohe Förderleistung selbst bei kleiner Bauart. Sie ist baulich einfach aus relativ wenigen, kostengünstig herzustellenden Teilen zusammengesetzt. Die beiden Trennwände 22 und 23 brauchen zumindest in vielen Fällen nicht an der Taumelscheibe 21 gelenkig gefesselt zu werden, sondern können bevorzugt, wie im Ausführungsbeispiel, nur formschlüssig an die Taumelscheibe 21 angesetzt und durch die Wand 65 des Arbeitsraumes 15 oder die Antriebswelle 25, beziehungsweise den Lagerzapfen 26, am Abheben von der Taumelscheibe 21 gehindert werden.In all other angular positions of the adjusting shaft 46, however, the two chambers 53, 54 and 55, 56 located on both sides of each partition 22 and 23 change their volume during the rotation of the universal joint 24, in such a way that two of these chambers 53, 54 are opposite each other the one fluid port 43 or with a changed direction of rotation of the universal joint relative to the fluid port 44 of the sleeve 16 increase their volume and so suck fluid from the relevant fluid port and the other two chambers 55, 56 relative to the other fluid port 44 of the sleeve 16 reduce their volume, or at changed direction of rotation of the universal joint 24 increase their volume and so press the fluid in this fluid opening 44 or suck it out. The swash plate 21 subdivides each of the two fluid openings 43 and 44 always - or at most with the exception of small, non-annoying Drehwinkelbereiche- in two partial openings, which at a given direction of rotation of the universal joint 24 relative to the one fluid opening their volume-enlarging chambers and with respect to the other fluid opening their volume facing decreasing chambers. Depending on the design of the openings 43,44 can also be provided that in small rotational angle ranges of the universal joint 24, a slight overlap of the volume changes of each of the openings 43 and 44 opposite chambers may occur in such a way that when the one chamber with respect to the opening 43rd still increases their volume, the other opening located opposite this chamber their volume still somewhat reduced and provide the same for the other opening 44 each opposite chambers. As a result, the fluctuations in the delivery pressure can be influenced and any consequent reduction in performance of the ball pump 10 are negligible compared to the great performance of this pump 10 over conventional pumps. The rotational angle of the sleeve 16 and the bearing part 19 are limited by stops or their teeth 61, 62 to 90 ° or 180 °. However, they may be limited to smaller ones if desired. All parts of this ball pump 10, with the exception of the seals, may suitably metallic or possibly completely or partially also of other suitable materials, such as plastic, ceramic or the like. This ball pump 10 has many advantages. Your formed by the universal joint 24 displacer can rotate at a constant speed, with very high speeds are achievable. Also, it gives high flow even with a small design. It is structurally simple composed of relatively few, inexpensive to produce parts. The two partitions 22 and 23 need not be hinged at least in many cases to the swash plate 21, but may preferably, as in the embodiment, only positively connected to the swash plate 21 and through the wall 65 of the working space 15 or the drive shaft 25, respectively the bearing pin 26, to be prevented from lifting from the swash plate 21.

Falls erwünscht, ist es jedoch auch möglich, die beiden Trennwände 22 und 23 an der Taumelscheibe gelenkig zu fesseln, beispielsweise durch in Gewindebohrungen 68 von ihnen eingeschraubte, die Taumelscheibe 21 durchsetzende Schrauben 69, die an der Taumelscheibe auf der von der betreffenden Trennwand abgewendeten Seite, beispielsweise mittels Kugelgelenk 70 und Kugelpfanne 70, in dem für die Schwenkbarkeit der Trennwände 22,23 erforderlichen Ausmaß schwenkbar gelagert sind, wobei der Schwenkpunkt jeweils in die Schwenkachse der betreffenden Trennwand 22, 23 fällt.If desired, however, it is also possible to articulate the two partitions 22 and 23 on the swash plate, for example by screwed into threaded holes 68 of them, the swash plate 21 passing through screws 69, which on the swash plate on the side facing away from the respective partition , For example, by means of ball joint 70 and ball socket 70, are mounted pivotably in the extent required for the pivoting of the partitions 22,23, wherein the pivot point in each case in the pivot axis of the respective partition wall 22, 23 falls.

Die Trennwände 22, 23 bestimmen bei ihrer Rotation die rotierenden Taumelbewegungen der Taumelscheibe 21, durch die die Volumenänderungen der vier Kammern 53 bis 56 zur Förderung des jeweiligen Fluids bestimmt werden. Bei Fluida, die durch diese Kugelpumpe 10 gefördert werden können, kann es sich um gasförmige Fluida oder Flüssigkeiten mit mehr oder weniger großer Viskosität oder mit Feststoff durchsetzten Flüssigkeiten handeln. In beiden Fällen werden hohe Förderleistungen erzielt, da die Fluida im Kugelraum im Gleichstrom verdrängt werden.The partition walls 22, 23 determine during their rotation, the rotating tumbling movements of the swash plate 21, through which the volume changes of the four chambers 53 to 56 are determined to promote the respective fluid. Fluids that can be pumped through this ball pump 10 can be gaseous fluids or liquids of greater or lesser viscosity or solids permeated with solids. In both cases, high flow rates are achieved because the fluids are displaced in the ball space in DC.

Gemäß Figur 3 sind in diesem Ausführungsbeispiel die beiden zur Bildebene zueinander zweckmäßig spiegelbildlichen Fluidöffnungen 43 und 44 der Hülse 16, von denen in Figur 3 nur die Fluidöffnung 43 zu sehen ist, so angeordnet, daß bei Einstellung des Kreuzgelenkes 24 auf maximale Förderleistung, wie es die Figur 3 und 4 zeigen, die durch die Bildebene und damit die durch die Längsachse 31 und 32 der Antriebswelle 25 und des Lagerzapfens 26 in dieser Grenzstellung der Stellwelle 46 definierte geometrische Ebene ihre Symmetrieebene ist. Die Schlitze (Fluidöffnungen) 43 und 44 der Hülse haben die Gestalt je einer flachen Drei und ihre die drei Vorsprünge der „Drei" bildenden Bereiche sind bei der in Figur 3 dargestellten Einstellung der Hülse 16 von der zur Bildebene senkrechten, durch die Längsachse 30 des Gehäuses 9 gehenden geometrischen Ebene, die durch die Fluidöffnungen 43 und 44 in geringem Abstand unterhalb ihrer Mitten hindurchgeht, weg gerichtet.According to Figure 3, in this embodiment, the two mutually expedient mirror image to the image plane fluid ports 43 and 44 of the sleeve 16, of which only the fluid port 43 can be seen in Figure 3, arranged so that when setting the universal joint 24 to maximum flow rate, as it FIGS. 3 and 4 show that their plane of symmetry is defined by the image plane and thus the geometric plane defined by the longitudinal axis 31 and 32 of the drive shaft 25 and the bearing journal 26 in this limit position of the actuating shaft 46. The slots (fluid openings) 43 and 44 of the sleeve have the shape of a flat three and their three projections of the "three" forming regions are in the setting of the sleeve 16 shown in Figure 3 from the plane perpendicular to the image plane, through the longitudinal axis 30 of the Housing 9 going geometric plane passing through the fluid ports 43 and 44 at a small distance below their centers, directed away.

Claims

1. ball pump, which in a substantially spherical working space has four variable volume chambers and designed as a universal joint, a swash plate and two partitions for separating two chambers having rotatable displacer, wherein in the wall of the working space openings -after called fluid ports -for the in these chambers incoming and outflowing fluids, which are preferably liquids, are arranged, wherein the two partitions on the swash plate about a respective working space diametrical axis of rotation (first axis of rotation and second axis of rotation) are pivotally mounted, which axes of rotation intersect perpendicular, wherein the a drive shaft is fixedly arranged about the first axis of rotation pivotally mounted partition, which is mounted rotatably about a third axis of rotation of the universal joint, which perpendicularly intersects the first axis of rotation, and at the pivotally mounted about the second axis partition wall to a fourth axis of rotation of the universal joint rotatably mounted, for adjusting the minimum volume of the chambers position adjustable bearing ball, preferably bearing pin is fixed, which fourth axis of rotation perpendicularly intersects the second axis of rotation, and that these four axes of rotation intersect at the center of the working space, characterized in that the bearing ball, preferably the bearing pin (26), rotatably mounted on a bearing part (19) which is rotatably mounted about a through the center (27) of the working space (15) going fifth axis of rotation (30), which fifth axis of rotation with the fourth axis of rotation (32) predetermined angle includes that the working space is formed by a rotatably mounted sleeve (16) which is coupled in motion with the bearing member so that it is angularly adjustable by approximately half the angle of the respective rotation of the bearing member in the same direction of rotation as the bearing part, and that in this sleeve, the fluid openings (43,44) for each in de n working space (15) incoming and outflowing fluid are arranged approximately diametrically to each other with respect to the working space.

2. Ball pump according to claim 1, characterized in that in the sleeve (16) each have a single fluid opening for the in the working space (15) each incoming and outflowing fluid are arranged.

3. Ball pump according to claim 1 or 2, characterized in that the fluid opening or fluid openings for the respective entry of the fluid into the working chamber with respect to a through the longitudinal axis (30) of the sleeve (16) going geometric plane mirrored to the one or the other Fluid openings are formed.

4. Ball pump according to claim 2 or 3, characterized in that the two fluid openings (43, 44) of the sleeve at their the working space adjacent mouths approximately the shape of a flat three.

5. Ball pump according to one of the preceding claims, characterized in that at least one partition widened in the direction away from the swash plate, preferably is formed approximately as a ball wedge.

6. Ball pump according to one of the preceding claims, characterized in that the angle between the fourth and fifth axis of rotation and the rotatability of the bearing part is provided so that the minimum displacement volume of the chambers (53 to 56) are adjustable to approximately zero.

7. Ball pump according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing part (19) is angularly adjustable by approximately 180 °.

8. Ball pump according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing part (19) and the sleeve (16) are angularly adjustable by means of a gear transmission, wherein one on an actuating shaft (46) fixedly arranged gear (47) of the gear transmission with a circumferentially arranged Gearing (62) of the sleeve and another on this control shaft fixed gear (48) of the gear transmission with a rotatably connected to the bearing part gear or a circumferentially arranged toothing (61) of the bearing part (19) meshes.

9. Ball pump according to one of the preceding claims, characterized in that the circumference of the swash plate (21) is formed and the fluid openings (43,44) of the sleeve are formed and arranged so that during the rotation of the universal joint (24) the swash plate each Fluid openings of the sleeve constantly or in predetermined rotation angle ranges divided into two located on both sides of the swashplate partial openings, which open into a respective arranged on both sides of the swash plate chamber.

10. Ball pump according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid openings (43,44) of the sleeve (16) are slot-shaped at least in the working space delimiting axial longitudinal areas.

11. Ball pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sleeve (16) is arranged in an inner space of a housing (9) of the ball pump, in which with respect to the outer circumference of the sleeve (16) for the connection of the fluid openings (43, 44) each one open to the sleeve, is arranged over a little more than the rotation angle and in the direction of rotation extending through this sleeve covered channel (51, 52), each of which leads to a connection opening (49,50) of the housing.

12. Ball pump according to one of the preceding claims, characterized in that on both sides of the swash plate depending on a rib (39,40) is arranged with a constant circular arc-shaped cross-section, which serve the pivotal mounting of the two partitions by having these with constant radius of curvature having grooves on this Sit on ribs.

13. Ball pump according to one of the preceding claims, characterized in that the partitions (22, 23) in the working space (15) are held only positively.

14. Ball pump according to one of the preceding claims, characterized in that each two bolts (69) preferably provided with thread and preferably spherical head (70) in a symmetrical arrangement by rib (39) or (40) of the swash plate (21) pass through and the Ball stud (69) engage in a ball socket (71) which lies in the pivot line (41) of the rib.

15. Ball pump according to one of the preceding claims, characterized in that the Meniskeleinlagen (73) between the spherical head (70) and the ball socket (71) compensates for the indispensable dimensional inaccuracies.

16. Ball pump according to one of the preceding claims, characterized in that the Meniskeleinlagen (73) made of non-ferrous material, in particular bronze bearing metal, or steel.

17. Ball pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sleeve (16) is rotatable in each case by half the angle of rotation of the bearing part.

18. Ball pump according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal axis and the axis of rotation of the sleeve (16) and / or the longitudinal axis and the axis of rotation of the bearing part (19) coincide and / or that the axis of rotation of the sleeve (16) the axis of rotation of the bearing part (19) coincides and / or that the working space (15) within the sleeve (16) is arranged and / or that the sleeve rotatably mounted with a conical recess (18 ') of its one end face on a housing-fixed conical projection is and / or that the sleeve with a conical recess (18) of its other end face on a conical portion of the bearing part (19) is rotatably mounted positively.

19. Ball pump according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting axis has a worm drive and the servomotor for the worm is preferably a stepper motor.

20. Ball pump according to one of the preceding claims, characterized in that the servomotor is controlled by the pressure sensor used in the delivery line.