DE832852C - Axialkolbenmaschine, insbesondere fuer die Foerderung von Fluessigkeit - Google Patents

Description

• Axialkolbenmaschine, insbesondere für die Förderung von Flüssigkeit Bei solchen Maschinen, hei denen die in axialer Richtung arbeitenden Kolben im Kreis um die Antriebswelle und parallel zu derselben angeordnet sind, ist es bekannt, die Kolben mittels einer von der Antriebswelle in eine Taumelhewegung versetzten Schrägscheibe zu bewegen und die Fördermenge durch Änderung der Neigung dieser Scheil)e zu verändern. Diese Art der Regelung erfordert aber die Übertragung der Verstellbewegung auf an der rotierenden Welle der Kolbenmaschine vorgesehene Teile, und die auf der Welle sitzenden verstellbaren Gelenkteile sind dem vollen Antriebsdrehmoment der Maschine ausgesetzt.
• Anderseits ist es bekannt. Axialkoll)en mittel: einer umlaufenden Nockenscheihe in der Weise mit verstellbarem Hub zu bewegen, daß durch axiale Verschiebung der Nockenscheibe die Kolben längere oder kürzere Zeit mit dem Nocken in Berührung bleiben und entsprechend eine größere oder kleinere Hubbewegung ausführen. Mit Ausnahme bei der Einstellung auf vollen Hub erleiden dabei die Köpfe der Kolben, die nur zeitweise an der Nockenscheibe anstehen, bei Beginn der Berührung mit dem Nocken heftige Stöße, die zu starker Abnutzung dieser Teile oder gar zu deren Zerstörung führen können.- . .
• Bei der Bauart der Axialkolhenmaschinenach der Erfindung wird die Verstellung der Neigung einer Schrägscheibe einerseits und eine stoßweise Betätigu.ttg der Kolben anderseits vermieden. Dies geschieht dadurch, daß der Antrieb der Kolben mittels einer axial verstellbaren, in ihrer Neigung unveränderlichen Schrägscheibe, die mit den Kolben stets kraftschlüssig verbunden bleibt -und die auf eincni mit der Welle umlaufenden Mitnehmer mittels eiri°r Lagerung drehbar gelagert ist, kombiniert wird mit einer Steuerung des Beginnes des Druckhubs durch Abschließen von nach außen in einen von dem Schrägscheibenraum getrennten Raum führenden Öffnungen in den Zylinderwandungen durch die Kolben, derart. daß eine axiale Verschiebung der Schrägscheibe relativ zu den Öffnungen in den Zylinderwandungen eine Änderung des für die Förderung nutzbaren Kolbenweges zur Folge hat.
• Die Zeichnung f)etrifft zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigt Fig. i eine Pumpe mit horizontaler Drehachse im Längsschnitt, Fig.2 einen Teil eitler Pumpe mit vertikaler Drehachse im Längsschnitt.
• Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie 11t-111 der Fig. 1.
• Gemäß Fig. i und 3 sind in dem äußeren Pumpengehä uze t. das durch die beiden Deckel 2 und 3 abgeschlossen ist, ein inneres Gehäuse 4 und der Zylinderblock 5 befestigt. 1n <lern Z\'linderlilock 5 sind zwölf Bohrungen 7 vorgesehen.. in denen die Kolben 8 arbeiten. Diese Bohrungen 7 sind im Kris um die Achse der Antriebswelle 18 angeordnet und verlaufen parallel zu dieser. Die Kolben 8 werden mittels der Federn 9 gegen die Schrägscheibe to gedrückt und berühren dieselbe längs einer Mantellinie des kegelförmigen Kolbenkopfes 11. In die Bohrungen 7 münden seitliche Öffnungen 13, die diese Bohrungen mit dem Raum ia innerhalb des äußeren Gehäuses i verbinden. Dieser Raum ia ist etwa bis zu einem Niveau 22 mit Flüssigkeit gefüllt und von dem die Schrägscheibe io enthaltenden Raum 6 durch das innere Gehäuse 4 und den Zylinderblock getrennt, so daß Schaumerzeugung im Ölvorrat durch die im Schrägscheibenraum 6 umlaufenden Teile vermieden wird. Das rechte Ende der Zylinderbohrungen wird gegen den Förderraum 28 durch federbelastete, als Riickschlagventile dienende Kugeln 14 geschlossen gehalten.
• Die Schrägscheibe io ist mittels Kugellagern 16 und 17 an dem mit der Antriebswelle 18 drehfest, aber längs verschiebbar verbundenen \Iitnehmer i9 in schiefer Stellung gegenüber der Drehachse der .Antriebswelle 18 drehbar gelagert. Die Antriebswelle 18 ist im inneren Gehäuse 4 und im Zylinderblock 5 in den Kugellagern 20 und 21 gelagert. Der Mitne'hmer 1g liegt mittels Kugellager 23 an der im inneren Gehäuse 4 drehbar gelagerten und mittels des daran vorgesehenen Gewindes 24 irr Axialrichtung verschiebbaren (verschraubbaren) Verstellhülse 25 an. Zur Verdrehung und damit axialen Verstellung der Hülse 25 ist an deren Umfang eine Verzahnung 26 vorgesehen, in welche das im inneren Gehäuse 4 drehbar gelagerte Schneckenrad 27 eingreift.
• Die Pumpe arbeitet in der Weise, claß bei laufender Welle 18 die Kolben eine in axialer Richtung hin ut<d her gehende Bewegung ausführen. Bei jedem Arbeitsspiel (Hinundhergang) der Kolben werden dabei die Öffnungen 13 von den Kolben einmal freigegeben, so daß daselbst die Flüssigkeit, z. 13. Ö1, aus dem Raum ia in die Bohrungen 7 eintreten kann. Nach Abschluß der Öffnungen 13 durch die Kolben wird die Flüssigkeit durch die dann sich öffnenden Ventile 14 in den Raum 28 befördert. von wo atis die Flüssigkeit durch die Leitung 29 irgendwelchem Arbeitszweck zugeführt werden kann. Die Öffnungen 13 miissen so bemessen sein, daß die Zeit. während der sie von den Kolben freigegeben werden, ausreicht, um den Zvlinderratim mit Flüssigkeit aus dem Raum ia, der z. B. mater Atniospliärendruck steht, zu füllen.
• Befindet sich die Hülse 25 in der gezeichneten axialen Stellung, so entspricht der zur Förderung von Flüssigkeit dienende Teil des Kolbenhubs der Strecke S (Fig. i) bzw. der Länge der Überdeckung der Stirnfläche 12 des Kolbens 8 mit Bezug auf die Abschlußkante 15 der Öffnung 13. 4@'ird nun die Verstellllülse 25 nach litll;s verschoben, so wird diese Überdeckung und damit der nützliche Kolbenhub s und die Fördermenge der Pumpe kleiner. Vl'ird die @'erstellhülse 25 so weit nach links verstellt, bis die Kolbenstirnfläche 12 am l:ri<le des Kolbenhubs nur noch bis an die =Xbscliluhkaiit^ i_5 der Öffnungen 13 heranreicht, so ist die Fördermenge gleich Null (Leerlauf), und trotz der mit Vollhub arbeitenden Kolben 8 wird die Flüssigkeit nur durch die Öffnungen 13 in die Zylinder hineingesaugt und wieder hinausbefördert, ohne daß im Zylinder Druck entsteht und ohne claß die Ventile 14 Überhaupt angehoben werden.
• Die Bauart nach Fig. 2, die nur die Partie der Verstellhülse einer vertikalachsigen Pumpe zeigt, unterscheidet sich von jener nach Fig. i dadurch. daß die im inneren Gehäuse ¢ axial geführte Verstellhülse 30 nicht mehr mittels eines Gewindes verstellbar ist, sondern von einer Feder 31 bewegt wird, die sich mit ihrem oberen Ende am festen Gehäusedeckel 32 abstützt und deren Zusarnmendrückung durch den Gesamtdruck der unter (lern Druck der geförderten Flüssigkeit stehenden Kolben 8 bestimmt wird. Ist der Druck, den dich Kolben ` zu Überwinden haben, groß, so wird die Feder 31 inelir zusammengedrückt und dadurch automatisch infolge des kleineren nützlichen Kolbenweges die Fördermenge verkleinert. Das Umgekehrte ist der Fall, wenn derDruck, den die Kolben zu überNvinderi haben, kleiner ist; auf diese \@ eise kann vorteilhafterweise die Fördernenge der Punipe ohne Leistungsverluste bei größerem L#iirderclruck verkleinert, bei kleinerem Förderdruck vergrößert werden.
• Das Ansaugen der Flüssigkeit durch die Kolben kann außer durch die Öffnungen 13 durch besondere Ansaugstutzen erfolgen, die aber je mit einem, Saugventil, das als Rückschlagventil wirkt, versehen sein müssen, damit diese ztisätzliclie \"ei-lliti(lulig nur während des Sanghubs. nicht aber während des Druckhubs offen ist. Die Funktion der Öffntirlg 13 als Überlauföffnung bleibt dabei urigeändert. Eine solche zusätzliche @'erlrindung wird z. Il. daiiii vorgesehen, wenn es erwiiiischt ist. <lall der Kolben von Anbeginn des Saughubs an bereits Flüssigkeit atis dem Flüssigkeitsraum il ansaugt und nicht wie bei der in Fig. i gezeigten Anordnung erst zu der Zeit, da die öffnung 13 vom Kolben 8 freigegeben wird.

Claims (5)

1. PATE\TA\SPIti-CIIE: 1. Axialkolbenmaschine, insbesondere zur Förderung von Flüssigkeit. bei der die in axialer Richtung in einem Zvlinderblock arbeitenden Kolben im Kreis um die .-'#,ntrieliswelle und parallel zu derselben angeordnet sind, gekennzeichnet durch die Kombination des Antriebes der Kolben (8) mittels einer in ihrer Neigung; unveränderlichen Schrägscheibe (to), die mit dein Kolben (8) stets kraftschlüssig verbunden bleibt und die auf einem mit der Welle umlaufenden Mitnehmer (i9) mittels einer Lagerung (16, 17) drehbar gelagert ist, mit einer Steuerung des Beginnes des Druckhubs der Kolben (8) durch Abschließen von nach außen in einem von dem Schrägscheibenraum (6) getrennten Raum (1°) führenden Öffnungen (13) in den Zylinderwandungen durch die Kolben in der Weise, daß eine axiale Verschiebung der Schrägscheibe (to) relativ zu den Öffnungen (13) in den Zylinderwandungen eine Änderung des für die Förderung wirksamen Kolbenhubs ergibt.
2. 2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Offnungen (13) im Zylinderblock axial unverrückbar sind und die Schrägscheibe (to) mitsamt dem Mitnehmer (i9) relativ zur Welle axial verschiebbar ist und daß sich derselbe mittels eines Schulterlagers (23) auf eine koaxiale Verstellhülse (25) abstützt, die in einem am Zylinderblock befestigten Gehäuse (4) axial verschiebbar gelagert ist.
3. 3. Axialkolbenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Leerlauf, bei dem der wirksame Kolbenweg gleich Null ist, die Arbeitsstirnfläche(12) derKolben (8) nicht-über die Abschlußkante (15) der Öffnungen (13) hinausgeht.
4. 4. Axialkolbenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Stellung der Schrägscheibe (to) relativ zu den Öffnungen-(13) in den Zylinderwandungen willkürlich veränderlich und festlegbair ist.
5. 5. Axialkoltbenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägscheibe (to) gegen das feste Gehäuse (i) in axialer Richtung elastisch abgestützt ist, derart, daß einem großen Förderdruck ein kleiner wirksamer Hub, einem kleinen Förderdruck ein großer wirksamer Kolbenhub entspricht.