Stufenlos regelbare Kolbenpumpe Die Erfindung betrifft eine stufenlos
regelbare Kolbenpumpe mit in einem umlaufenden Zylinderblock und längs eines Kegelmantels
angeordneten Zylindern und Kolben, deren Hub durch einen radial verschiebbaren Hohlkegel
gesteuert wird.Infinitely variable piston pump The invention relates to an infinitely variable
adjustable piston pump with in a rotating cylinder block and along a cone jacket
arranged cylinders and pistons, their stroke through a radially displaceable hollow cone
is controlled.
Diesen bekannten Konstruktionen haften erhebliche Mängel an. Bei Bauweisen
mit zur Antriebsachse parallel angeordneten Kolben sind zur Rückführung der Kolben
Federn oder Gegenkegel unerläßlich, was zu konstruktiven Schwierigkeiten führt,
außerdem treten senkrecht zur Kolbenachse erhebliche, durch die Zentrifugalwirkung
bedingte Seitenkräfte auf, welche zu beträchtlichen Reibungsverlusten führen. Bei
den bekannten Bauweisen mit Anordnung der Mittelachsen der Arbeitskolben auf einem
Kegel, dessen Mittelachse mit der Antriebsachse zusammenfällt, ergeben sich konstruktive
Schwierigkeiten für eine einwandfreie Kraftübertragung von dem seitlich verschiebbaren,
zur Verstellung des Kolbenhubes dienenden Hohlkegel auf die Kolbenköpfe. Bei den
bekannten Bauarten dreht sich dieser seitlich verschiebbare Hohlkegel zwar mit,
jedoch müssen die Berührungslinien der durch Zentrifugalwirkung und eventuelle zusätzliche
Federn nach außen gedrückten Kolbenköpfe mit dem Hohlkegel während einer Umdrehung
ihre relative Lage gegenüber der Kegelerzeugenden ändern. Man hat versucht, sich
beispielsweise durch Anordnung von Kugellagerungen in den Kolbenköpfen zu helfen.
Bei allen derartigen Anordnungen ergeben sich durch das Gewicht der entsprechend
den bei großen Ausführungen und hohen Drehzahlen auftretenden Kräften auszubildenden
Lagerungen erhebliche konstruktive Schwierigkeiten.Significant shortcomings are inherent in these known constructions. With construction methods
with pistons arranged parallel to the drive shaft are used to return the pistons
Springs or counter cones are indispensable, which leads to constructional difficulties,
In addition, there are considerable amounts perpendicular to the piston axis due to the centrifugal effect
conditional side forces, which lead to considerable friction losses. at
the known designs with the arrangement of the central axes of the working pistons on one
Cones, the central axis of which coincides with the drive axis, result in a constructive one
Difficulties in proper power transmission from the laterally displaceable,
to adjust the piston stroke serving hollow cone on the piston heads. Both
known designs, this laterally displaceable hollow cone rotates with,
however, the lines of contact must be caused by centrifugal action and any additional
Springs pushed outward piston heads with the hollow cone during one revolution
change their relative position with respect to the cone generating. You tried to yourself
for example by arranging ball bearings in the piston heads.
In all such arrangements, the weight of the
the forces to be trained with large designs and high speeds
Storage considerable structural difficulties.
Die vorstehend geschilderten Nachteile der bekannten Bauarten werden
gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß zwischen der steuernden Fläche des Hohlkegels
und den Köpfen der Kolben ein drehbarer Lagerring liegt, der mit einer der Anzahl
der Kolben entsprechenden Zahl ebener Innenflächen ausgestattet ist, auf denen die
ebenfalls ebenen Stirnflächen der Kolbenköpfe gleiten.The disadvantages of the known types outlined above are
avoided according to the invention that between the controlling surface of the hollow cone
and the heads of the pistons have a rotatable bearing ring with one of the number
the piston is equipped with a corresponding number of flat inner surfaces on which the
also slide flat end faces of the piston heads.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform gemäß der Erfindung in zwei
Abbildungen dargestellt.In the drawing is an embodiment according to the invention in two
Illustrations shown.
Die Anordnung der Arbeitskolben 7 ist in an sich bekannter Weise so
vorgesehen, daß deren Mittelachsen auf der Mantellinie eines Kegels liegen, dessen
Mittelachse mit der Pumpenachse zusammenfällt. Der Antrieb erfolgt über den Wellenansatz
1 des Zylinderblocks 11. Wenn der Zylinderblock 11 in Rotation versetzt wird, werden
die Kolben 7 mit ihren Kolbenflächen 7a durch die Zentrifugalwirkung nach außen
gegen den einteiligen Lagerring 6 gedrückt. Der Lagerring 6 ist mit einer Anzahl
der Kolben entsprechenden Zahl von zur jeweiligen Kolbenachse senkrechten ebenen
Innenflächen ausgestattet. Diese Ausbildung gestattet Relativbewegungen zwischen
den ebenfalls ebenen Kolbenköpfen 7 a und der zugehörigen Gleitfläche des Lagerringes.
Durch diese Anordnung wird genaue Anlage aller Kolben in allen Betriebsstellungen
erreicht, es entfallen komplizierte Lageranordnungen an den Kolbenköpfen. Der Lagerring
6 ist vorzugsweise mit einer Wälzlagerung auf der steuernden Fläche 4 a in dem konzentrisch
zur Pumpenachse angeordneten, seitlich verschiebbaren Hohlkegel 4 drehbar gehalten.
Bei seitlicher Verschiebung des Hohlkegels 4 (senkrecht zur Antriebsachse) ergibt
sich eine Hubbewegung der Kolben 7 und damit die Förderwirkung der Pumpe. Während
des Pumpenlaufes führen die Mittelpunkte der ebenen Kolbenköpfe auf der zugehörigen
Auflagefläche 14 des Lagerringes 6 Kreisbewegungen aus. Diese Kreisbewegungen ergeben
sich aus der Überlagerung von a) der Bewegung von Punkt 12 nach Punkt 13 bei Ansaugung,
von 13 nach 12 bei Förderung und b) aus der durch die einstellbare Exzentrizität
10 bedingten und von dieser abhängigen Seitenbewegung.The arrangement of the working piston 7 is in a manner known per se
provided that their central axes lie on the surface line of a cone, the
Center axis coincides with the pump axis. The drive takes place via the shaft extension
1 of the cylinder block 11. When the cylinder block 11 is rotated,
the pistons 7 with their piston surfaces 7a to the outside due to the centrifugal effect
pressed against the one-piece bearing ring 6. The bearing ring 6 is with a number
of the piston corresponding number of planes perpendicular to the respective piston axis
Equipped inside surfaces. This training allows relative movements between
the also flat piston heads 7 a and the associated sliding surface of the bearing ring.
This arrangement ensures that all pistons are positioned precisely in all operating positions
achieved, there is no need for complicated bearing arrangements on the piston heads. The bearing ring
6 is preferably with a roller bearing on the controlling surface 4 a in the concentric
to the pump axis arranged, laterally displaceable hollow cone 4 held rotatably.
With lateral displacement of the hollow cone 4 (perpendicular to the drive axis) results
a stroke movement of the piston 7 and thus the pumping effect of the pump. While
of the pump run, the centers of the flat piston heads lead to the associated
Support surface 14 of the bearing ring 6 circular movements. These circular movements result
result from the superposition of a) the movement from point 12 to point 13 during suction,
from 13 to 12 when conveying and b) from the adjustable eccentricity
10 conditional and dependent lateral movement.
Teil t ist ein Bestandteil des Pumpengehäuses, 9 ist der Steuerspiegel
in an sich bekannter Bauart, durch welchen hindurch das öl angesaugt bzw.
gefördert wird.Part t is a component of the pump housing, 9 is the control plate of a known type, through which the oil is sucked in or conveyed.
Der durch die Erfindung erzielbare wesentliche Fortschritt ist darin
begründet, daß einmal die Kolbenkräfte von einem geschlossenen Lagerring aufgenommen
werden,
wobei der Lagerring durch die Kolben mitgenommen wird. Durch die erfindungsgemäße
Anordnung werden komplizierte Lagerungen an den Kolbenköpfen vermieden und der Verstellmechanismus
wird vereinfacht. Die am Lagerring vorgesehenen Flächen gewährleisten eine stets
einwandfreie Anlage der Kolben. Die Gesamtanordnung ist viel einfacher als die bekannten
Bauweisen. Es können hohe Enddrücke auch bei hohen Drehzahlen erreicht werden.The major advance achievable by the invention is therein
reasons that once the piston forces were absorbed by a closed bearing ring
will,
the bearing ring being carried along by the pistons. By the invention
Arrangement, complicated bearings on the piston heads and the adjustment mechanism are avoided
is simplified. The surfaces provided on the bearing ring always ensure a
flawless installation of the pistons. The overall arrangement is much simpler than the known ones
Construction methods. High final pressures can also be achieved at high speeds.