DE2649127A1

DE2649127A1 - Doppelpumpenaggregat

Info

Publication number: DE2649127A1
Application number: DE19762649127
Authority: DE
Inventors: Franz Forster
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1976-10-28
Filing date: 1976-10-28
Publication date: 1978-05-03
Also published as: JPS5355502A; DE2649127C2

Description

"Doppelpumpenaggregat"
Die Erfindung betrifft ein Doppelpumpenaggregat aus zwei einstellbaren Axialkolbenpumpen mit einer gemeinsamen Antriebswelle, Die bisher bekannten Doppelpumpenaggregate dieser Art bestehen aus zwei Axialkolbenpumpen in Triebflanschbauart, deren Triebwellen parallel zueinander angeordnet sind und über Stirnzahnräder von einer gemeinsamen Antriebswelle aus angetrieben werden (bekannt beispielsweise durch Prospekte und andere Druckschriften der Linde Aktengesellschaft, ltksgruppe Güldner Aschaffenburg). Solche Doppelpumpenaggregate sind im Schwenkgehäusebauformen bekannt. Es sind aber auch schon Doppelpumpenaggregate aus zwei Pumpen in Triebflanschbauform mit der beschriebenen Wellenanordnung bekannt, bei enen die Pumpen Schwenkschlittenbauformen aufweisen und die beiden Schwenkschlitten gegen einen gemeinsamen Gehäuseboden abgestützt sind. Alle diese Aggregate erfordern insbesondere in Richtung der Achse einen relativ großen Einbauraum und sind relativ schwer und das Durchführen der Antriebswelle anderen zu einem weiteren Anschluß auf der Gehäuseseite ist nur bei einigen der bekannten Doppelpumpenaggregate möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine raumsparende, insbesondere in Richtung der Antriebswelle kurze Konstruktion geringen Gewichtes bei mögiichst weitgehender Verwendung der Einzelteile von Einzelpumpen zu schaffen.
Diese Erfindung wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmalkombinationen gelöst. Durch diese wird nicht nur die gestellte Aufgabe gelöst sondern darüber hinaus wird diese Aufgabe mit einem Minimum an Walz- oder Gleitlagern und an Zahnrädern gelöst, so daß sich bezüglich des Wirkungsgarades und der Herstellkosten weitere Vorteile ergeben. Insbesondere ist das Doppelpumpenaggregat gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Pumpen in Schwenkschlittenbauform ausgestaltet sind und die Triebwellen der beiden Pumpen gegeneinander gerichtet koaxial angeordnet sind. Dabei kann ferner die gemeinsame Antriebswelle in einer senkrecht zur gemeinsamen Achse der Triebwellen liegenden Ebene angeordnet sein, also derart, daß die Antriebswelle senkrecht zui der Ebene verläuft, in der die gemeinsame Achse der beiden Wellen liegt, wobei die beiden Pumpen "Stirn gegen Stirn"mit koaxialer Welle angeordnet sind.
Zwei Axialkolbenmaschinen in Triebflanschbauart der Schwenkgehäusebauweise koaxial gegeneinander gerichtet anzuordnen ist ansmch bekannt (DT-OS 1 498 382 - DT-AS 1 030 683). Auch bei den bekannten Anordnungen wird bereits der Vorteil ausgenutzt, daß die Axialschubkräfte, die an den Triebflanschen der beiden Einheiten auftreten, einander entgegengesetzt wirken und somit die Wälzlager entlasten. Dieser Vorteil wird jedoch gemäß der Erfindung in einer anderen Kombination ausgeschöpft, so daß die bereits genannten weiteren Vorteile mit erzielt werden.
Durch die Verwindung einer entsprechenden Verzahnung kann erzielt werden, daß die Antriebswelle zu einem freien Wellenanschluß durchgeführt werden kann. Das gilt auch für die Ausgestaltung gemäß Anspruch 9, bei der sich jedoch eine etwas unsymmetrische Anordnung ergeben wird, sofern nicht eine Schneckenverzahnung gewählt wird.
Verzichtet man darauf, die beiden Triebflansche über eine Welle gegeneinander abzustützen, kann auch mit einfachen Kegelrädern eine Anordnung erzielt werden, bei der die Antriebswelle durch das Gehäuse hindurchgeführt ist. Bezüglich der Ausschwenkrichtung der Schwenkschlitten der beiden Pumpen sind verschiedene Zuordnungen möglich.
zu Eine analoge Ausgestaltung der mit Schwenkschlittenmaschinen ist auch möglich mit Schrägscheibenpumpen, bei denen allerdings der Vorteil, daß Axialschubkräfte gegeneinander wirken, nicht ausgeschöpft wird und bei denen zu berücksichtigen ist, daß ein Doppel pumpenaggregat aus zwei koaxial zueinander angeordneten Schrägscheibenpumpen, die über ein Kegelradpaar angetrieben werden, bereits bekannt ist (DT-OS 2 051 928), jedoch nicht in symmetrischer Anordnung.
In jedem Fall ergibt die Gestaltung gemäß der Erfindung eine Anordnung mit bezüglich der Größe des Einbauraumes sehr günstigen Anforderungen. Inden meisten praktischen Anwendungsfällen für ein solches Doppelpumpenaggregat wird nämlich gefordert, daß die Einbaulänge in Richtung der Antriebswelle möglichst kurz sein soll und die Breite in der Ebene senkrecht zur Antriebswelle möglichst nicht größer sein soll als die Breite der antreibenden Kolbenbrennkraftmaschine. Beide Bedingungen sind gemäß der Erfindung in idealer Weise erfüllt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeber in Weitere Einzelheiten und Vorteile sind anhand der den Zeichnungen dargestellten Ausfuhrungsbeispiele erläuter.
Figur 1 zeigt im Schnitt senkrecht zur Antriebswelle ein Doppelpumpenaggregat in Schwenkschlittenbauform.
Figur 2 zeigt eine Außenansicht des Aggregates gemäß Figur 1.
Figur 3 zeigt einen Schnitt durch die Achse der Antriebswelle durch ein Aggregat gemäß Figur 1 und Figur 2.
Figur 4 zeigt ein Aggregat nach den Figuren 1 bis 3, bei dexn eine weitere Pumpe angeflanscht ist.
Figur 5 zeigt wie an ein Doppelpumpenaggregat mit freiem Wellenanschluß ein zweites gleichartiges Aggregat angeflanscht sein kann.
Figur 6 zeigt ein Doppelpumpenaggregat, das sich von dem Doppelpumpenaggregat gemäß den Figuren 1 und 2 nur durch die Schwenkrichtung der Pumpen unterscheidet.
Figur 7 zeigt im Schnitt senkrecht zur Achse der Antriebswelle ein Doppelpumpenaggregat mit durch Verwendung einer Hypoidverzahnung durchgeführten Antriebswelle.
Figur 8 zeigt einen Schnitt durch das Aggregat gemäß Figur 7 in der Ebene der Achse der Antriebswelle.
Der Befestigungsflansch 1 dient zum Befestigen des Doppelpumpenaggregates an der Schwungradglocke einer Brennkraftmaschine. Dieser Flansch 1 besteht aus einem Gußwerkstück mit dem Gehäuse 2, gegen das auf beiden Seiten ein Gehäuse boden 3 aufgesetzt ist, der gleichzeitig den Stellzylinder die mit denuStellkolben 4 aufnimmt, desen Zapfen 5 in Bohrung 6 im Schwenkschlitten 7 eingreift, gegen den die Zylindertrommel 8 anliegt. In der Zylindertrommel 8 sind Kolben 9 verschiebbar, von denen jeder über eine Pleuelstange 10 mit einem Kugelkopf 11 gegen einen Triebflansch 12 (bei der in der Figur 1 linken Pumpe) bzw. 15 (bei der in Figur 1 rechten Pumpe) abgestützt ist. Die Zylindertrommel 8 ist durch einen Mittelzapfen 13 geführt, der einen Kugelkopf 14 aufweist, der bei der in der Zeichnung linken Pumpe in einer K..gelkalotte in der Drehachse des Triebflansches 12 gelagert ist bzw. bei der in der Zeichnung rechten Einheit in einer Kugelkalotte in einer ZwischenschXeibe 16 gelagert ist, die ihrerseits zentrisch zur Achse des Triebflansches 15 in diesem gelagert ist.. Der Triebtlansch 12 besteht aus einem Teil der Triebwelle 17, die einen Bund 18 aufweist, gegen den der Triebflansch 15 abgestützt ist. Der Triebflansch 15 ist durch eine Paßfeder 19 gegen Verdrehen gesichert und durch eine Schraube 20 befestigt.
Auf der Triebflanschwelle 17 ist weiterhin ein Kegelrad 21 gelagert und durch eine Paßfeder 22 mit der Welle 17 drehfest verbunden.
-Der Triebflansch 2 ist über den Innenring eines Kegellagers 23 und einen Spreizring 24 abgestützt und der Triebflansch 15 ist überein Wälzlager 25 und einen Spreizring 26 abgestützt.
Das Kegelrad 21 kämmt mit dem Kegelrad 27 auf der Antriebswelle 28, die durch zwei Wälzlager 29 im Gehäuse gelagert ist. Der mittlere Teil des Gehäuses 2 ist durch einen Deckel 3o verschlossen, der durch Schrauben 31 abnehmbar auf eine Gehäuseöffnung aufgesetzt ist.
Dadurch daß sich der Triebflansch 15 über den Bund 18 auf der Triebelanschwelle 17 abstützt,wirken über diesen Bund 18 die Axialschubkräfte der beiden Triebflansche gegeneinander, so daß diese Axialschubkräfte,soweit sie sich gegenseitig aufheben, nicht die Wälzlager 23 und 25 belasten sondern diese Wälzlager 23 bzw. 25 nur durch die Differenz der Axialschubkräfte und die Radialkräfte belastet werden.
Das Aggregat gemäß Figur 4 entspricht völlig dem gemäß Figur 3 mit dem einzigen Unterschied, daß gestricht ein weiteres Zahnrad 32 eingezeichnet ist, das auf der Antriebswelle 33 ein9 Schräg scheibenpumpe 34 angeordnet ist, die anstelle des Deckels 30 auf die Gehäuseöffnung aufgeschraubt ist. Das Kegelzahnrad 32 kämmt ebenfalls mit den Kegelzahnrad 21, so daß von der Antriebswelle 28 aus über die Kegelräder 27 und 21 und 32 die Schrägscheibenpumpe 34 angetrieben wird.
In Figur 5 ist dargestellt, wie auch zwei gleichartige Doppelpumpenaggregate hintereinander angeordnet werden können, wenn an das Gehäuse 2 des unmittelbar an die Brennkraftmaschine angeschraubten Doppelpumpenaggregates eine Zwischenplatte 35 geschraubt wird, an die dann der Befestigungsflansch 1 des nächsten Doppelpumpenaggregates angeschraubt ist, dessen Antriebswelle 28a an den freien Wellenanschluß 28b des unmittelbar an die Brennkraftmaschine angeflanschten Doppelpumpenaggregates angeschlossen ist.
Die Ausgestaltungsform gemäß Figur 6 unterscheidet sich von der Ausgestaltungsform gemäß Figur 1 und Figur 2 lediglich dadurch, daß bei der Ausgestaltungsform gemäß den Figuren 1 und 2 beide Zylindertrommeln zu der gleichen Seite der Achse der Triebflanschwelle 17 schwenken während bei der Ausgestaltungsform gemäß Figur 6 die eine Zylindertrommel nach der Oerseite und die andere nach der Unterseite schwenkt. Bei dieser Anordnung gemäß Figur 6 sind die Anflanschflächen, an denen die Gehäuseböden 3 gegen das Gehäuse 2a geschraubt sind, zueinander parallel und können deshalb in einer Aufspannung auf der WErkzeugmaschine hergestellt werden. Ferner ist die Gesamtbreite des Doppelpumpenaggregates noch kleiner wie die des Aggregates nach den Figuren 1 und 2 und die Anschlüsse für die Förderdruckleitungen liegen symmetrisch zur Achse der Antriebswelle.
Bei allen diesen Aggregaten können jedoch die gleichen Gehäuseböden 3 mit Stellzylindern, Stellkolben 4 und die gleichen Zylindertrommeln 8 und Mittelzapfen 13 mit Kugelkopf 14 und Kolben 9 mit Pleuelstangen 10 verwendet werden wie bei den Einzelpumpen, so daß in soweit für Doppelpumpen keine besonderen Bauteile angefertigt werden müssen außer dem Gehäuse 2 bzw. 2a mit dem angegossenen Befestigungsflansch 1.
Die Ausgestaltungform gemäß den Figuren 7 und 8 unterscheidet sich von der Ausgestaltungsform gemäß Figur 1 bis 3 lediglich dadurch, daß das Gehäuse 2b am Befestigungsflansch 1 etwas höher angeordnet ist und daß das Zahnrad 21a mit der Hypoidverzahnung versehen ist und mit dem entsprechenden Kegelrad 27a infolge dessen mit Achsversetzung kämmt, so daß die Antriebs- welle 28a einen Wellenanschluß 38 aufweist und in zwei voneinander entfernten Wälzlagern 39 gelagert ist.
Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche: Doppelpurnpenaggregat aus zwei einstellbaren Axialkolbenpumpen mit einer beiden Pumpen gemeinsamen Antriebswelle, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale a) die Triebflansche (12 bzw. 15) beider Pumpen sind einander entgegengerichtet koaxial zueinander angeordnet, b) die Antriebswelle (28, 28a) ist senkrecht zu der Ebene angeordnet, in der die Drehachsen beider Pumpen liegen.
2.) Doppelpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Pumpen unabhängig voneinander einstellbar sind.
3.) Doppelpumpenaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Pumpen SchwenkschlittenbWauSorm aufweisen.
4.) Doppelpumpenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle(17) der einen Pumpe im Triebflansch (15) der gegenüberliegenden Pumpe abgestützt ist und daß auf der Welle (17) ein Kegelrad (21) ist befestigt, das mit einem auf der Antriebswelle (28) befestigten Kegelrad (27) kämmt.
5.) Doppelpumpenaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelräder (21a und 27a) mit Hypoidverzahnung versehen sind.
6.) Doppelpumpenaggregat nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Axialkolbenmaschinen und die Wellenlager (23und 25) in einem gemeinsamen Gehäuse (2) angeordnet sind.
7.) Axialkolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet da3 die Zylindertrommel der einen Pumpe nach der einen Seite der Achse der gemeinsamen Welle (17) und die Zylinder trommel der anderen Axialkolbenpumpe nach der anderen Seite der Achse der gemeinsamen Welle (17) schwenkbar ist.
8.3 Doppelpumpenaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Zylindertrommeln nach der gleichen Seite der Achse der gemeinsamen Welle (17) schwenkbar sind.
9.) Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Triebflansche beider Pumpen aus einem gemeinsamen scheibenförmigen Werkstück gebildet sind, an dessen beiden Seiten Kugelkalotten für die Pleuelstangenköpfe und außerhalb derselben Wälzlager, vorzugsweise Kegellager, angeordnet sind und daß am Umfang dieses Werkstückes eine Kegelverzahnung angeordnet ist.
10.) Doppelpumpenaggregat nach einem der vorangegangener Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (28a) zu einem freien Anschluß (38) auf der dem Befestigungsflansch (17) gegenüberliegenden Gehäuseseite geführt ist.
11.) Doppelpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Axialkolbenpumpen Schrägscheibenpumpen sind.