CH251984A - Axialkolbenmaschine, insbesondere für die Förderung von Flüssigkeit. - Google Patents

Description

  (Erfinder: Leo     Widmer,        Feldbach-Zürich.)       Bei solchen     Maschinen,    bei denen die in       axialer        Richtung        arbeitenden    Kolben im  Kreis um die     Anti'riebswelle    und parallel zu       derselben        angeordnet    sind, ist es bekannt,

    die     Kolben        mittels    einer von der     Antriebswelle     in eine     Taumelbewegung    versetzten Schräg  scheibe zu bewegen und die     FÖTdermenge     durch     Änderung    der Neigung dieser Scheibe  zu verändern.

   Diese     Art    der Regelung er  fordert aber die     Übertragung    der     Verstell-          bewegung    auf an der     rotierenden    Welle der  Kolbenmaschine     vorgesehene,    Teile, und die  auf der Welle sitzenden verstellbaren Ge  lenkteile sind dem vollen     Antriebsdreh-          moment    der     Maschine    ausgesetzt.  



  Anderseits ist es     bekannt,        Achsialkolben          mittels    einer umlaufenden     Nockenscheibe    in  der Weise     mixt        verstellbarem    Hub zu bewe  gen, dass durch     axiale        Verschiebung    der       Nockenscheibe    die     Kolben    längere oder kür  zere     Zeit    mit     denn.    Nocken in Berührung       bleiben    und     entsprechend    eine     grösseTe    oder  kleinere Hubbewegung ausführen.

   Mit Aus  nahme bei der     Einstellung    auf vollen Hub  erleiden dabei die     Köpfe    der Kolben,     die    nur       zeitweise    an der     Nockenseheibe        anstehen,    bei  Beginn der Berührung mit dem Nocken       heftige        Stösse,    die zu starker     Abnützung     dieser Teile oder gar zu deren     Zerstörung     führen können..  



  Bei der Bauart der     Axialkolbenmaschine     nach der Erfindung wird die     Verstellung       der     Neigung    einer Schrägscheibe einerseits  und eine stossweise     Betätigung    der Kolben  anderseits vermieden.

   Dies geschieht da  durch, dass der     Antrieb    der Kolben     mittels          einer        axial        vemstellbaxen,    in ihrer Neigung       unveränderlichen        Schiefseeibe,    die mit den  Kolben     stets        kraftschlüssig    verbunden bleibt  und die auf einem mit der Welle umlaufen  den     Mitnehmer        mittels    einer     Lagerung    dreh  bar     gelagert        ist,

          kombiniert        wird    mit     einer          Steuerung        des    Beginnes des     Druckhubes,    durch       Abschliessen    von nach aussen     in    einen von  dem     Schiefscheibenraum    getrennten     Raum     führenden     äffnungen    in den Zylinderwan  dungen durch     die    Kolben, derart,

   dass eine       axiale    Verschiebung der     Scbwägscheibe    rela  tiv zu den Öffnungen     in.    den Zylinderwan  dungen eine     Änderung    des für     die    Förderung       nutzbaren        Kolbenweges    zur Folge bat.  



  Die Zeichnung     betrifft    zwei     Ausfüh-          rungsbeispiele    des     Erfindungsgegenstandes,     und zwar zeigt:       Fig.    1     eine    Pumpe mit     horizontaler    Dreh  achse im     Längsschnitt,          Fig.    2     einen    Teil     einer    Pumpe mit verti  kaler Drehachse im     Längssehnif,

            Fig.    3     einen        Querschnitt    nach Linie       III-III    der     Fig.    1.  



  Gemäss     Fig.    1 und 3     ist    in dem äussern       Pumpengehäuse    1, das durch die beiden  Deckel 2 und 3 abgeschlossen     ist,        ein        inneres     Gehäuse 4 und der Zylinderblock 5 befestigt.      In dem Zylinderblock 5 sind zwölf Bohrun  gen 7     vorgesehen,    in denen die Kolben 8  arbeiten. Diese     Bohrungen    7 sind im     Kreise     um die     Achse:    der     Antriebswelle    18     enge-          ordnet    und verlaufen     parallel    zu dieser.

    Die Kolben 8 werden     mittels    der     Federn    9  gegen die     Schiefscheib:e    10 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    la  innerhalb des äussern Gehäuses 1 verbinden.

    Dieser Raum la ist     etwa        bis    zu     einem     Niveau 22     mit    Flüssigkeit gefüllt und von  dem die     Schiefseheibe    10     enthaltenden    Raum  6 durch das     innere    Gehäuse 4 und den     Zy-          linderblock    getrennt, so dass Schaumerzeu  gung im Ölvorrat durch die im     Schiefschei-          benraum    6     umlaiüenden    Teile vermieden  wird.

   Das rechte Ende der Zylinderbohrun  gen wird gegen den Förderraum 28 durch  federbelastete, als     Rtickschlagventile    dienende  Kugeln 14     geschlossen    gehalten.  



  Die     Sehiefscheibe    10 ist     mittels    Kugel  lagern 16 und 17 an dem mit der Antriebs  welle 18 drehfest, aber längsverschiebbar ver  bundenen     14Titnehmer    19 in schiefer Stellung  gegenüber der Drehachse der Antriebswelle  18 drehbar gelagert.

   Die Antriebswelle 18       ist    im innern Gehäuse 4 und im Zylinder  block 5 in den Kugellagern 20 und 21     ge-          lagert.    Der     Mitnehmee    19 liegt     mittels     Kugellager 23 an der im     innern        Gehäuse    4  drehbar     gelagerten    und mittels des daran  vorgesehenen Gewindes 24 in     Axialrich-          tung    verschiebbaren     (verschraubbaren)        Veu-          stellhülse    25 an.

   Zur Verdrehung und damit  axialen Verstellung der Hülse 25 ist an  deren Umfang eine Verzahnung 26 vorge  sehen, in welche das im innern     Gehäuse    4  drehbar gelagerte     Schneckenrad        -27    ein  greift.  



  Die Pumpe arbeitet in der Weise, dass  bei laufender Welle 18 die Kolben eine in       axialer        Richtung        hin-    und hergehende Be  wegung     ausführen.    Bei jedem Arbeitsspiel  (Hin- und Hergang)     der    Kolben werden dabei  die Öffnungen 13 von den Kolben einmal    freigegeben, so dass daselbst die     Flüssigkeit,     z.

   B.     0'1,        aus    dem Raum la in die Bohrun  gen 7 eintreten     kann.    Nach Abschluss der       Öffnungen    18 durch die Kolben wird die  Flüssigkeit durch die dann sich öffnenden  Ventile 14 in. den Raum 28 befördert, von  wo aus die Flüssigkeit     durch        die        Leitung    29  irgendwelchem     .A.rbeitsz-#veek        zugeführt    wer  den kann. Die Öffnungen 13 müssen     so,    be  messen sein,     dass    die Zeit, während der sie  von den Kolben freigegeben werden, aus  reicht, um den Zylinderraum mit Flüssigkeit  aus dem Raum la, der z.

   B. unter     Atmo-          sphärendruck    steht, zu füllen.  



  Befindet sich die Hülse 25     in    der     ge-          zeichneten        axialen    Stellung, so     entspricht    der  zur     Förderung    von Flüssigkeit     dienende     Teil des Kolbenhubes der Strecke     S        (F'ig.    1)       be:zw.    der Länge     dem        Überdeckung    der     Stirn-          fläche    12 des Kolbens 7     mit    Bezug auf die       Abschlusskante    15 der Öffnung 13.

   Wird  nun die     Verstellhülse    25 nach links ver  schoben, so wird diese     Überdeckung    und da  mit der nützliche Kolbenhub s und     die,    För  dermenge der Pumpe kleiner. Wird die       Verstellhülse    25 so weit nach links     verstellt,     bis die     Kolbenstirnfläche    12 am Ende des  Kolbenhubes nur noch     bis    an die     Abschluss-          kante    15 der Öffnungen 13 heranreicht, so  ist die     Fördermenge    = Null (Leerlauf),

    und trotz der mit Vollhub arbeitenden Kol  ben 8 wird die Flüssigkeit nur durch die       Öffnungen    13 in die Zylinder hineingesaugt  und     wieder    hinausbefördert, ohne dass im  Zylinder Druck entsteht und ohne dass die       Ventile    14 überhaupt angehoben werden.  



  Die Bauart nach     Fig.    2, die nur die Par  tie der     Verstellhülse    einer vertikalachsigen  Pumpe     zeigt,    unterscheidet sich von jener  nach     Fig.    1 dadurch, dass die im innern Ge  häuse 4     axial    geführte     Verstellhülse    30  nicht mehr     mittels    eines     Gewindes    verstell  bar ist, sondern von einer Feder 31 bewegt  wird,

   die     sich    mit ihrem     obern    Ende am  festen Gehäusedeckel 32 abstützt und deren       Zusammendrückung    durch den Gesamtdruck  der unter dem Druck der     geförderten    Flüs  sigkeit stehenden Kolben 8     bestimmt    wird.

        Ist der Druck, den die Kolben 8 zu über  winden haben, gross, so wird die Feder 31  mehr zusammengedrückt und dadurch     auto-          matisch    infolge des     kleineren    nützlichen       Kolbenwege    die Fördermenge     verkleinert.          Da.s    Umgekehrte ist .der Fall, - wenn der  Druck, den ,die Kolben zu     überwinden    haben,  kleiner ist;

   auf     diese    Weise kann vor  teilhafterweise die Fördermenge der Pumpe  ohne     Leistungsverluste    bei grösserem     Fördeir-          druck        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 Rück  schlagventil wirkt, versehen sein     müssen,          damit    diese     zusätzliche    Verbindung     nur     während des     Saughubes,    nicht aber während  des     Druckhubes    offen ist.

   Die     Funktion    der  Öffnung 13 als     Überlauföffnuug    bleibt  dabei     ungeändert.    Eine solche     zusätzliche     Verbindung     wird    z. B.     dann    vorgesehen.  wenn es     erwünscht    ist, dass der Kolben von  Anbeginn des Saughubes an bereits Flüssig  keit     aus.    dem     Flüssigkeitsraum    la ansaugt  und nicht wie bei der in     F'ig.    1     gezeigten     Anordnung erst zu der Zeit, da die Öffnung  13 vom Kolben 7     freigegeben    wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Axia@lkolbenmaschine, insbesondere zur Förderung von Flüssigkeit, bei der die in axialer Richtung in einem Zylinderblock arbeitenden Kolben im Kreis um die An triebswelle und parallel zu derselben ange ordnet sind, gekennzeichnet durch die Kom- bination des Antriebes der Kolben (8) mittels einer in ihrer Neigung unveränderlichen Schrägscheibe (10), die mit dem Kolben (8) stets kraftschlüssig verbunden bleibt und die auf einem mit der Welle umlaufenden Mit nehmer (19)

   mittels einer Lagerung (16, 17) drehbar gelagert ist, mit einer Steuerung des Beginnes des Druckhubes der Kolben (8) durch Abschliessen von nach aussen in einem von dem Schiefscheibenraum (6) getrennten Raum (la) führenden Öffnungen (13) in den Zylinderwandungen durch die Kolben in der Weise, dass eine Änderung der axialen Relativlage der Schrägscheibe (10) relativ zu den Öffnungen (13)

   in den Zylinderwan dungen eine Änderung des für die Förderung wirksamen Kolbenhubes ergibt. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Axialkolbenmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (13) im Zylinderblock axial un verrückbar sind und die Schrägscheibe (10) mitsamt dem Mitnehmer (19) relativ zur Welle axial verschiebbar ist. 2.

   Axialkolbenmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss bei Leerlauf, bei dem der wirksame Kolbenweg = Null ist, die Arbeitsstirnfläche (12) der Kolben (8) nicht über die Abs iohlusskante (15) der @Ölffnungen (13) hinausgeht. 3.

   Axialkolbenmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Stellung der Schrägscheibe (10) relativ zu den Öffnungen (13) in den Zylin derwandungen willkürlich verändemlich und festlegbar ist.

   4. Axialkolbenmaschine nach Patent- anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibe (10) gegen das feste Gehäuse (1) in axialer Richtung elastisch abgestützt ist, derart, dass einem grossen Förderdruck ein kleiner wirksamer Hub, einem kleinen Förderdruck ein grosser wirksamer Kolben hub entspricht.