(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.
(Inventor: Leo Widmer, Feldbach-Zurich.) In such machines, in which the pistons working in the axial direction are arranged in a circle around the anti-drive shaft and parallel to it, it is known
to move the pistons by means of a swash plate set in a wobbling motion by the drive shaft and to change the delivery rate by changing the inclination of this plate.
However, this type of regulation requires the transmission of the adjustment movement to parts provided on the rotating shaft of the piston machine, and the adjustable joint parts on the shaft are exposed to the full drive torque of the machine.
On the other hand, it is known to move the axial piston by means of a rotating cam disc in such a way that the adjustable stroke is mixed so that the piston longer or shorter time with than by axial displacement of the cam disc. Keep the cams in contact and execute a large or small stroke movement accordingly.
With the exception of the setting to full stroke, the heads of the pistons, which are only temporarily in contact with the cam disk, suffer violent shocks when they first come into contact with the cam, which can lead to excessive wear of these parts or even to their destruction.
In the construction of the axial piston machine according to the invention, the adjustment of the inclination of a swash plate on the one hand and an intermittent actuation of the piston on the other hand are avoided.
This is done by the fact that the piston is driven by means of an axially adjustable swivel disk, the inclination of which is unchangeable, which always remains positively connected to the piston and which is rotatably mounted on a carrier that rotates with the shaft,
is combined with a control of the beginning of the pressure stroke, by closing off from the outside into a space separated from the swash plate chamber leading openings in the cylinder walls through the piston, in such a way,
that an axial displacement of the weighing disk relative to the openings in the cylinder walls resulted in a change in the piston path that can be used for conveying.
The drawing relates to two exemplary embodiments of the subject matter of the invention, namely: FIG. 1 shows a pump with a horizontal axis of rotation in longitudinal section, FIG. 2 shows part of a pump with a vertical axis of rotation in longitudinal section,
3 shows a cross section along line III-III in FIG. 1.
According to FIGS. 1 and 3, an inner housing 4 and the cylinder block 5 are fastened in the outer pump housing 1, which is closed by the two covers 2 and 3. In the cylinder block 5 twelve holes 7 are provided in which the pistons 8 work. These bores 7 are in a circle around the axis: closely related to the drive shaft 18 and run parallel to it.
The pistons 8 are pressed against the swash plate by means of the springs 9 and touch the same along a surface line of the conical piston head 11. Lateral openings 13 open into the bores 7 and connect these bores with the space la within the outer housing 1.
This space la is filled with liquid approximately up to a level 22 and separated from the space 6 containing the swash plate 10 by the inner housing 4 and the cylinder block, so that foam generation in the oil supply by the parts surrounding the swash plate space 6 is avoided becomes.
The right end of the cylinder bores is held closed against the delivery chamber 28 by spring-loaded balls 14 serving as non-return valves.
The Sehiefscheibe 10 is stored by means of balls 16 and 17 on the rotationally fixed to the drive shaft 18, but longitudinally displaceable ver related 14Titnehmer 19 in an oblique position relative to the axis of rotation of the drive shaft 18 rotatably.
The drive shaft 18 is supported in the inner housing 4 and in the cylinder block 5 in the ball bearings 20 and 21. The driver 19 rests by means of ball bearings 23 on the adjusting sleeve 25, which is rotatably mounted in the inner housing 4 and can be displaced (screwed) in the axial direction by means of the thread 24 provided thereon.
To rotate and thus axial adjustment of the sleeve 25 a toothing 26 is provided on the circumference, in which the worm wheel -27 rotatably mounted in the inner housing 4 engages.
The pump works in such a way that when the shaft 18 is running, the pistons perform a reciprocating movement in the axial direction. With each work cycle (back and forth) of the piston, the openings 13 are released by the piston once, so that there the liquid, for.
B. 0'1, from space la in the holes 7 can occur. After the openings 18 have been closed by the pistons, the liquid is conveyed through the valves 14, which then open, into the space 28, from where the liquid can be fed through the line 29 to any work process. The openings 13 must be measured so that the time during which they are released by the piston is enough to fill the cylinder space with liquid from the space la, the z.
B. is under atmospheric pressure to fill.
If the sleeve 25 is in the axial position shown, the part of the piston stroke used to convey liquid corresponds to the distance S (FIG. 1) be: zw. the length of the overlap of the end face 12 of the piston 7 with respect to the terminating edge 15 of the opening 13.
If the adjusting sleeve 25 is now pushed to the left ver, this overlap and there with the useful piston stroke s and the, För the amount of the pump is smaller. If the adjustment sleeve 25 is adjusted to the left until the piston face 12 at the end of the piston stroke only reaches the end edge 15 of the openings 13, the delivery rate = zero (idling),
and despite the full stroke piston 8, the liquid is only sucked into the cylinder through the openings 13 and conveyed out again without pressure being created in the cylinder and without the valves 14 being raised at all.
The design according to Fig. 2, which shows only the Par tie of the adjustment sleeve of a vertical axis pump, differs from that of FIG. 1 in that the in the inner Ge housing 4 axially guided adjustment sleeve 30 is no longer adjustable by means of a thread, but is moved by a spring 31,
which is supported with its upper end on the fixed housing cover 32 and its compression is determined by the total pressure of the piston 8 under the pressure of the liquid being conveyed.
If the pressure which the pistons 8 have to overcome is high, the spring 31 is compressed more and as a result the delivery rate is automatically reduced as a result of the smaller useful piston travel. The opposite is the case if the pressure that the pistons have to overcome is lower;
In this way, the delivery rate of the pump can advantageously be reduced at a higher delivery pressure without loss of performance, and increased at a lower delivery pressure.
The suction of the liquid through the piston can be done through the openings 13 through special suction ports, but each with one. Suction valve, which acts as a check valve, must be provided so that this additional connection is only open during the suction stroke, but not during the pressure stroke.
The function of the opening 13 as an overflow opening remains unchanged. Such an additional connection is z. B. then provided. if you want the piston to run out of liquid from the start of the suction stroke. sucks in the liquid space la and not as in the case of FIG. 1 only at the time when the opening 13 is released by the piston 7.