DE1113635B - Axial-Kolben-Pumpe - Google Patents

Description

• Axial-Kolben-Pumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpe mit mehreren gleichmäßig um die Pumpenhauptachse verteilten feststehenden Zylindern, bei der die Kolben in den Zylindern durch eine von einer umlaufenden Platte betätigten Taumelscheibe antreibbar sind, wobei die umlaufende Platte mit ihrer geraden Rückfläche auf einer entsprechenden Fläche des Pumpengehäuses gleitbar abgestützt ist und mit ihrer Schrägfläche auf der Taumelscheibe gleitet, und die Taumeleinheit über Gleitsteine und Stangen mit den Kolben verbunden ist.
• Zur Verringerung der Antriebskraft solcher Pumpen müssen die Reibkräfte der aufeinandergleitenden Teile möglichst gering sein. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die umlaufende Platte in an sich bekannter Weise von der einen zur anderen Seite führende Kanäle zur Schaffung eines hydraulischen Gegendrucks aufweist, die so angeordnet sind, daß sie nacheinander an in die Gleitsteine eingelassene und mit den Zylindern des Gehäuses verbundene Vertiefungen anschließbar sind. Durch diese Gegendruckwirkung werden die aufeinandergleitenden Teile vor rascher Abnutzung gesichert. Infolge der kugeligen Gelenkverbindung, die fast gänzlich die radialen Komponenten der Druckkräfte ausschalten, wird die Abnutzung der Zylinder und der Kolben wesentlich herabgesetzt. Eine weitere Minderung der Abnutzung wird durch die ausgezeichnete Schmierung erreicht.
• Bei einer bekannten Pumpe der eingangs erwähnten Art dreht sich die Umlaufplatte in einem Ölbad, das sich in einer Kammer des Gehäuses befindet. Zur Schmierung aller mit gleitenden Flächen in Berührung stehenden Flächen sind bei dieser bekannten Pumpe in besonderen Reibscheiben auf deren gleitenden Seiten radiale Nuten vorgesehen, in die Öl aus einer ringförmigen Kammer dann eindringt, wenn sich die Nuten vor den axialen Kanälen befinden. Diese bekannte Schmierungsart hat den Nachteil, daß nur ein kleiner Teil des Öles zur Schmierung der aneinandergepreßten gleitenden Flächen herangezogen wird, während der größere Teil des Öles durch die Nuten abfließt. Um zu einer guten Schmierung zu gelangen, müssen die radialen Nuten sehr dicht aufeinanderfolgen, wodurch die gleitenden Flächen verringert und ein hoher Druck je Flächeneinheit erzeugt wird. Dies stellt jedoch eine weitere Abnutzungsursache dar.
• Demgegenüber wird bei der Pumpe nach der Erfindung eine wesentlich bessere Schmierung erzielt und mit Sicherheit gewährleistet, da die Schmierung der gleitenden Flächen unmittelbar von der Druckkammer jedes Zylinders her vorgenommen wird. Bei der Pumpe nach der Erfindung wird das schmierende Öl jeweils während einer halben Umdrehung der umlaufenden Platte unter dem vollen Pumpendruck gehalten und so ein Umlauf des Öles erzwungen, so daß das Öl bei jeder Umdrehung erneuert wird. Dadurch werden die für eine Schmierung optimalen Bedingungen erreicht.
• Die Zeichnung bringt ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung. Dabei zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt durch die Taumelscheibenpumpe längs der Achse eines Einzelzylinders und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie I1-II der Fig. 1. Die Pumpe besteht aus einem Pumpengehäuse 1 mit den Deckeln 2 und 3. Der Flüssigkeitseinlaß erfolgt durch die Öffnung 4 in die Einlaßkammer 5. Die unter Druck gesetzte Flüssigkeit strömt durch die Öffnung 6 aus. Die einzelnen Pumpen sind im Deckel 2 konzentrisch zur Pumpenhauptachse angeordnet und bestehen aus einem Zylinder 7 mit den Einlaßöffnungen 8, die mit der Einlaßkammer 5 verbunden sind. Im Zylinder ist ein Hohlkolben 9 bewegbar, dessen Boden Querbohrungen 91 hat, die mit einer Ringnut 92 verbunden sind. Die beim Kolbenhub nach links unter Druck gesetzte Flüssigkeit öffnet das Ventil 10 und strömt durch den Kanal 11 in die durch die Öffnung 6 mit der Druckflüssigkeitsleitung verbundene Kammer 12.
• Die Kolben werden wie folgt bewegt: Ein Motor greift am Kopf 13 der ein Stück mit der Platte 15 bildenden Welle 14 an, die eine zur Pumpenhauptachse senkrechte ebene Fläche 16 und eine zur Achse schiefe Fläche 17 hat. Der zylindrische Teil 18 der Platte 15 dreht sich in einem Rollenlager 19 der Scheibe 20 mit den Schuhen 21, deren ebene Flächen auf der Fläche 17 aufliegen. Für jeden Kolben 9 ist ein Schuh 21 vorgesehen, in dessen halbkugelige Höhlung eine Stange 22 kugelgelenkartig eingesetzt ist. Diese Stange 22 greift, ebenfalls kugelgelenkartig, am Kolben 9 an.
• Während bei bekannten Pumpen dieses Typs die Taumelscheibe 20 unmittelbar an den kugelgelenkartig mit den Schuhen verbundenen Kolbenköpfen 9 angreift, gestattet bei der Erfindung die Anordnung der Stangen 22 einen längeren Kolbenhub und eine Begrenzung der Schrägdrücke auf die Zylinderwände.
• Die Taumelscheibe 20 wird durch folgende Vorrichtung gegen die Schrägfläche 17 gedrückt: Der Zapfen 23 hat zwei halbkugelige Enden, die einerseits in entsprechenden Ausnehmungen des mit dem Deckel 2 ein Stück bildenden Sockels 24 und andererseits in Ausnehmungen des in dem mit der Taumelscheibe 20 ein Stück bildenden Zylinder 26 mit dem darin beweglichen Becher 25 lagern. Eine zwischen dem Becher 25 und dem Zylinder 26 liegende Feder 27 drückt den Becher 25 gegen den Zapfen 23. Dadurch zwingt die Drehung der Platte 15 mit der Taumelscheibe 20 und den Stangen 22 alle Kolben 9 zum Hub in den Zylindern 7.
• Das Mitdrehen der Scheibe 20 hindert die Vorrichtung laut Fig. 2.
• An beide Seiten eines Klotzes 28 der Scheibe 20 sind zwei Stangen 29 kugelig angelenkt, von denen jede, ebenfalls kuaelgelenkartig, auf je einem Kolben 30 aufsitzt. Eine in dem im Pumpenkörper befestigten Zylinder 32 liegende Feder 31 drückt die Stange 29 gegen den Klotz 28, der so an beiden Seiten abgestützt ist. Die Nachgiebigkeit der Federn 31 ermöglicht die Taumelbewegungen der Scheibe 20 bei Drehung der Platte 15.
• Zur Schmierung der Reibflächen an der Platte ? 5 und dem Pumpenkörperdeckel 3 mit Flüssigkeit hat die Stange 22 einen Längskanal 42, der durch eine enge Öffnung 43 beim Verdichtungshub des Kolbens 9 eine geringe Flüssigkeitsmenge erhält. Der Schuh 21 hat auf seiner auf der ebenen Fläche 17 reibenden Seite eine Vertiefung 44, deren Oberfläche einen Gegendruck zur Verringerung der Reibkräfte zwischen dem Schuh und der Fläche 17 schafft.
• Die Platte 15 hat kreisförmig angeordnete Durchbrüche 45, die bei Drehung der Platte den Vertiefungen 44 gegenüberliegen. über diese Durchbrüche schmiert die Flüssigkeit einen kronenförmigen, etwas in die Innenwand des Deckels 3 vorspringend eingelassenen Ring 46, auf dem die geglättete Fläche 16 der Platte 15 reibt. Der Flüssigkeitsdruck hebt die Platte 15 vom Ring 46 ab. Im Ring 46 sind zwei konzentrische Kreisnuten 47, 48 eingelassen, die Durchlässe zu einer Ringnut 49 haben, die über eine Kammer 50 und eine Öffnung 51 mit der Rücklaufleitung zum Sumpf verbunden ist. Dadurch ist die unter Flüssigkeitsdruck stehende Fläche des Rings 46 auf die Fläche zwischen den beiden Kreisnuten 47, 48 beschränkt, deren Abstand voneinander so bemessen wird, daß die die beiden Berührungsflächen auseinanderdrückende Kraft die Teile nur soweit trennt, daß eine gute Schmierung gesichert ist. Die geringen Leckflüssigkeitsmengen werden durch die Nut 49 zum Sumpf zurückgeleitet.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Pumpe mit mehreren gleichmäßig um die Pumpenhauptachse verteilten feststehenden Zylindern, bei der die Kolben in den Zylindern durch eine von einer umlaufenden Platte betätigten, nicht umlaufenden Taumelscheibe antreibbar sind, wobei die umlaufende Platte mit ihrer geraden Rückfläche auf einer entsprechenden Fläche des Pumpengehäuses gleitbar abgestützt ist und mit ihrer Schrägfläche auf der Taumelscheibe gleitet, und die Taumeleinheit über Gleitsteine und Stangen mit den Kolben verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Platte (15) in an sich bekannter Weise von der einen zur anderen Seite führende Kanäle (45) zur Schaffung eines hydraulischen Gegendrucks aufweist, die so angeordnet sind, daß sie nacheinander an in die Gleitsteine (21) eingelassene und mit den Zylindern (7) des Gehäuses verbundene Vertiefungen (44) anschließbar sind.
2. 2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (15) auf einer ringförmigen Krone (46) der entsprechenden ebenen Fläche des Pumpengehäuses (3) gleitet und die Krone zwei konzentrische, zu beiden Seiten der Durchlässe (45) gelegene und mit einer Ableitringnut (49) verbundene Ringnuten (47, 48) hat, die an die Kammer (50) des Flüssigkeitsrücklaufbehälters angeschlossen ist.
3. 3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Nuten (47, 48) so klein ist, daß die trennende Kraft für die beiden Gleitflächen die Platte (15) und das Pumpengehäuse (3) nur so weit trennt, daß die gesamten Gleitflächen gut geschmiert sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 847 849; USA.-Patentschrift Nr. 2 699123.