Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe mit mehreren Kolben, deren Kolbenköpfe mittels einer Rückzugplatte in Kontakt mit der Taumelscheibe gehalten werden, und mit einem zentralen Druckregelventil, das entgegen einer Ventilfeder vom Druck in der Druckkammer beaufschlagt ist, und verfolgt den Zweck, eine konstruktiv einfache und preiswerte sowie aus Montagegründen vorteilhafte Ausgestaltung zur Festlegung der Rückzugplatte an der Taumelscheibe vorzugeben.
Dies wird dadurch erreicht, daß die Ventilfeder zwischen dem Ventilkörper und der Rückzugplatte angeordnet und eingespannt ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Aus DE-OS 19 39 242 ist eine Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe mit mehreren Kolben, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben, zu entnehmen, deren Kolbenköpfe mittels einer Rückzugplatte in Kontakt mit der Taumelscheibe gehalten werden. Hierzu dient eine Druckfeder, die mittelbar an der Rückzugplatte angreift und an einem gehäusefesten Bauteil der Axialkolbenpumpe abgestützt ist. Bei der bekannten Bauart ist zentral zwischen den Kolben ein Regelventil angeordnet, das vom Druck in der Druckkammer entgegen einer Federkraft beaufschlagbar ist und das oberhalb eines bestimmten Drucks eine Verbindung zwischen der Druckkammer und der Saugkammer herstellt. Die Federkraft des Regelventils wird durch eine Druckfeder erzeugt, die den Ventilschieber beaufschlagt und mittelbar an der Rückzugplatte abgestützt ist. Bei der bekannten Bauart sind somit zwei Druckfedern vorhanden, deren Wirkung sich zwar überlagern kann, jedoch ist eine gegenseitige Beeinflussung nicht beabsichtigt und auch nicht wirksam, da die Federkraft der Ventilfeder gering ist, verglichen mit der Kraft der Druckfeder, die die Rückzugplatte an der Taumelscheibe hält. Letztere ist größer als die Kraft zu bemessen, die im Betrieb der Axialkolbenpumpe die Rückzugplatte von der Taumelscheibe abzuheben sucht.

[0003] Eine Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe dieser Bauart ist in der DE-AS 10 01 593 beschrieben und dargestellt. Bei dieser bekannten Axialkolbenpumpe ist die Rückzugplatte auf einem Kugelkopf gelagert und in Richtung der Vorschubbewegung der Kolben durch eine eigens hierzu vorgesehene Vorrichtung, nämlich einen Flansch an der Taumelscheibe festgelegt. Eine solche Ausgestaltung ist nicht nur im Hinblick auf Herstellungskosten und aus Montagegründen aufwendig, sondern bei ihr ist auch insbesondere nach einer längeren Laufzeit (Verschleiß) mit einem starken Laufgeräusch aufgrund von Klappern der Ruckzugscheibe zu rechnen.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache und preiswerte sowie aus Montagegründen vorteilhafte Ausgestaltung zur Festlegung der Rückzugplatte an der Taumelscheibe zu finden.

[0005] Diese Aufgabe wird durch eine Ausgestaltung nach dem Anspruch 1 gelöst. Bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird die Federkraft der den Ventilkörper im Druckregelventil beaufschlagenden Feder dazu benutzt, die Rückzugplatte an der Taumelscheibe festzulegen. Diese Festlegung ist eine elastische, so daß ein Lagerspiel z. B. aufgrund von Verschleiß sich nicht bilden kann und deshalb das Laufgeräusch niedrig gehalten werden kann. Zur Festlegung bedarf es keiner besonderen, hierzu vorgesehenen Vorrichtung, sondern einer schon vorhandenen Vorrichtung, die erfindungsgemäß ausgestaltet ist.

[0006] Gemäß Anspruch 2 ist zwischen der Ventilfeder und der Rückzugplatte ein Federkolben eingesetzt, der aus Herstellungs- und Montagegründen vorteilhaft ist. An dem _Federkolben -läßt sich nämlich die für die Lagerung der Rückzugplatte erforderliche kugelförmige Gleitfläche ausbilden.

[0007] Außerdem lassen sich am Federkolben in einfacher Weise Stützungsflächen gemäß Anspruch 4 für die Ventilfeder ausbilden.

[0008] Bei einer Ausgestaltung nach Anspruch 5 wird bei einer öffnung des Druckregelventils die Hydraulikflüssigkeit vom Druckraum in den Saugraum zurückgeführt.

[0009] Die Ausbildung nach Anspruch 6 führt dann zu einer Unterstützung der Kraft, mit der die Rückzugplatte gegen die Taumelscheibe beaufschlagt ist, wenn das Druckregelventil öffnet. Diese Unterstützung basiert aufgrund von Staudruck, der sich beim Abströmen der Hydraulikflüssigkeit durch den Kanal im Hohlzylinder aufbaut.

[0010] Die Ausgestaltung nach Anspruch 7 ist deshalb vorteilhaft, weil sich ein Kanal im Federkolben als kleines separates Bauteil einfach und preiswert herstellen läßt.

[0011] Wenn zwischen der Rückzugplatte und dem Federkolben eine Kugel eingesetzt ist, empfiehlt es sich, den Federkolben und den Kanal im Sinne des Anspruchs 8 auszubilden.

[0012] Im Anspruch 9 ist eine Ausführungsform enthalten, die ebenfalls sowohl aus Herstellungs- als auch aus Montagegründen vorteilhaft ist. Hier sind die mit verhältnismäßig hoher Präzision herzustellenden Bearbeitungsflächen in einem Pumpenblock konzentriert, in dem sie rationell eingearbeitet werden können. Außerdem umfaßt der Pumpenblock die empfindlichen Verschleißteile der Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe, so daß bei einem Verschleiß derselben diese Teile leicht und einfach, ausgetauscht werden können. Darüberhinaus ergibt der Pumpenblock nach seiner Montage automatisch die Trennung zwischen Saug- und Druckraum.

[0013] Die vorbeschriebene Ausgestaltung ermöglicht auch in einfacher Weise die Zuordnung einer Membranventilplatte, wenn die Druckkanäle gemäß Anspruch 10 ausgeführt sind.

[0014] Gemäß Anspruch 11 weist der Ventilkörper in ansich bekannter Weise einen bewährten Kegel-oder Kugelkopf auf.

[0015] Eine Ausgestaltung des Saugraumes, wie sie im Anspruch 12 beschrieben ist, ist deshalb vorteilhaft, weil sie bei einem Gußteil von vorneherein vorgesehen werden kann und es deshalb keiner besonderen Bearbeitung bedarf. Zur Verbindung der Arbeitsräume mit dem Saugraum bedarf es somit lediglich kurzer radialer Bohrungen, die am Pumpenblock leicht und schnell eingearbeitet werden können.

[0016] Gemäß Anspruch 13 ist das Druckregelventil ein Druckbegrenzungsventil, das bis zu einem vorgegebenen Arbeitsdruck geschlossen ist und nur beim Übersteigen dieses Druckes z.B aus Sicherheitsgründen öffnet, damit Hydraulikflüssigkeit aus der Druckkammer zur Saugkammer zurückfließen und sich deshalb kein höherer Druck in der Druckkammer aufbauen kann. Die Kraft der Ventilfeder und die öffnungsfläche am Kegel- oder Kugelkopf sind deshalb in vorbestimmter Weise aufeinander abgestimmt.

[0017] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer vereinfachten Zeichnung näher beschrieben.

[0018] In dieser Zeichnung ist die Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe in einem Längsschnitt dargestellt.

[0019] Die Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe umfaßt ein allgemein mit 1 bezeichnetes Gehäuse, eine Antriebswelle 2, einen allgemein mit 3 bezeichneten Pumpenmechanismus, einen Saugraum 4, an den eine als Pfeil dargestellte Saugleitung 5 anschließbar ist, und einen Druckraum 6, an den eine ebenfalls als Pfeil dargestellte Druckleitung 7 anschließbar ist.

[0020] Der Pumpenmechanismus 3 besteht aus einer Taumelscheibe 8, die am Ende der Antriebswelle 2 angeordnet ist und durch diese in Rotation zu versetzen ist, mehrere in einem Kreis angeordnete Kolben 9, die längs der Pumpenachse 11 in Hohlzylindern 12 geführt sind und vor ihren freien Stirnseiten Arbeitsräume 13 bilden, einer noch zu beschreibenden Rückzugplatte 14, einem allgemein mit 15 bezeichneten Druckbegrenzungsventil, einer Membranventilplatte 16 und einem Pumpenblock 17, in bzw..an dem die beweglichen Teile-des Pumpenmechanismus 3 aufgenommen sind.

[0021] Das Druckbegrenzungsventil 15 ist zentrisch längs der Pumpenachse 11 angeordnet und besteht aus einem Ventilkörper 18, dessen Kegelkopf 19 mit einem Ventilsitz (Bohrung) 21 zusammenwirkt und einer Ventilfeder 22, die einerseits am Kegelkopf 19 angreift und andererseits in einer koaxialen Bohrung 23 eines Federkolbens 24 aufgenommen ist.

[0022] Der Federkolben 24 ist längs der Pumpenachse 11 in einem Hohlzylinder 25 verschiebbar, dessen Boden den Ventilsitz 21 bildet. Die Rückzugplatte 14 und der Federkolben 24 weisen einander gegenüberliegende und im Sinne eines Kugelabschnittes geformte konkave Gleitflächen 26, 27 auf, zwischen denen eine Kugel 28 gelagert ist.

[0023] Im Betrieb bewirkt die rotierende Taumelscheibe 8 eine Hin- und Herbewegung der Kolben 9. Die Rückzugbewegung 29 der Kolben 9 erfolgt jeweils durch die Rückzugplatte 14, die Flansche 31 von Gleitschuhen 32 hintergreift, die kugelförmig geformte Köpfe 33 der Kolben 9 umgreifen. Da die Ventilfeder 22 am Federkolben 24 abgestützt ist, wird die von ihr erzeugte Federkraft mit Hilfe der Kugel 28 auf die Rückzugplatte 14 übertragen, wodurch diese an die Taumelscheibe 8 angedrückt und somit festgelegt ist. Die Federkraft des Druckbegrenzungsventils 15 wird somit gleichzeitig zur Festlegung der Rückzugplatte 14 benutzt.

[0024] Bei der Vorschubbewegung 34 der Kolben 9 wird die sich in den Arbeitsräumen 13 befindliche Hydraulikflüssigkeit durch Druckkanäle 35 in den Druckraum 6 gedrückt, wobei die Membranventilplatte 16 abhebt und nach Beendigung der Vorschubbewegung 34 sofort wieder schließt. Wenn die Kolben 9 bei ihrer Rückzugbewegung 29 radiale SaugKanäle 36 freigeben, wird Hydraulikflüssigkeit aus dem Saugraum 4, der sich in einen den Pumpenblock 17 umgebenden Ringraum 37 erstreckt, in die Arbeitsräume 13 gesaugt, wo die Hydraulikflüssigkeit zur Verfügung steht, bei der nachfolgenden Vorschubbewegung 34 der Kolben 9 in den Druckraum 6 gedrückt zu werden.

[0025] Wenn der Druck im Druckraum 6 einen vorbestimmten Wert übersteigt, öffnet der Ventilkörper 18 des Druckbegrenzungsventils 15, so daß Hydraulikflüssigkeit durch den Hohlzylinder 25 und durch einen axialen Kanal 39 sowie radiale Kanäle 41 im Federkolben 24 in den Saugraum 4 zurückfließen kann.

[0026] Der Pumpenblock 17 weist einen Flansch 42 auf, der Schultern 43, 44 bildet. Mit diesen Schultern 43, 44 ist der Pumpenblock 17 zwischen einem ersten Gehäuseteil 45 und einem zweiten Gehäuseteil 46 eingespannt, wobei er gleichzeitig auf seinem Umfang formschlüssig umgriffen und somit sowohl axial als auch radial festgelegt ist. Diese Einspannung dient auch gleichzeitig der Befestigung der Membranventilplatte 16, die von der Schulter 44 übergriffen ist.

[0027] Bei einer Reparatur oder Überprüfung ist es lediglich erforderlich, die Schrauben 47 zu lösen und das zweite Gehäuseteil 46, das den Druckraum 6 als Deckel umschließt, abzunehmen. Die Druckseite des Pumpenblockes 17 ist dann freigelegt. Wenn eine eingehende Überprüfung des Pumpenmechanismusses 3 notwendig ist, kann der Pumpenblock 17 einfach axial herausgezogen werden. Die Montage ist in gleicher Weise einfach und leicht, wobei der gesamte Pumpenmechanismus 3 mit Ausnahme der Taumelscheibe 8 im freiliegenden-Pumpenblock 17 montiert werden kann.

Ansprüche

1. Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe mit mehreren Kolben, deren Kolbenköpfe mittels einer Rückzugplatte in Kontakt mit der Taumelscheibe gehalten werden, wobei die Rückzugplatte durch eine Federkraft gegen die Taumelscheibe beaufschlagt ist, und mit einem zentral zwischen den Kolben angeordneten Regelventil, dessen Ventilschieber vom Druck in der Druckkammer entgegen einer Federkraft beaufschlagbar ist und das oberhalb eines bestimmten Drucks eine Verbindung zwischen der Druckkammer und der Saugkammer herstellt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Federkräfte von einer einzigen Feder (22) aufgebracht werden, die zwischen dem Ventilschieber (18) und der Rückzugplatte (14) angeordnet und eingespannt ist.

2. Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilfeder (22) in Richtung der Rückzugbewegung (29) der Kolben (9) an einem Federkolben (24) abgestützt ist, der längs der Pumpenachse (11) verschiebbar in einem Hohlzylinder (25) geführt ist, und die Abstützung an der Rückzugplatte (14) über eine Kugelfläche (26) erfolgt.

3. Taumelscheiben Axialkolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Federkolben (24) und an der Rückzugplatte (14) kugelkalottenförmige Gleitflächen (26, 27) angeordnetsind und zwischen dem Federkolben (24) und der Rückzugplatte (14) eine Kugel (28) angeordnet ist.

4. Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe nach Ansprch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Ventilkörper (18) abgewandte Ende der Ventilfeder (22) in einem Loch (21) des Federkolbens (24) oder auf einem Vorsprung desselben aufgenommen ist.

5. Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregelventil in einemdem Druckraum (6) mit dem Saugraum (4) verbindenden Kanal (25, 39, 41) angeordnet ist.

6. Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (25) auf der der Rückzugplatte (14) abgewandten Seite des Federkolbens (24) Teil des Kanals ist.

7. Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (39) sich längs durch den Federbolzen (24) erstreckt.

8. Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkolben (24) sich in den Saugraum (4) hinein erstreckt und der Kanal (39) in diesem Bereich T-förmig verzweigt ist.

9. Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Arbeitsräume (13) in einem Pumpenblock (17) angeordnet sind, der mit einem Flansch (42) oder dergleichen zwischen einer ersten und einer zweiten Gehäusehälfte (45, 46) sitzt und den Saugraum (4) und den Druckraum (6) voneinander trennt.

10. Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die sich zwischen den Arbeitsräumen (13) und dem Druckraum (6) erstreckenden Kanäle (35) im Pumpenblock (17) axial fortgeführt sind und zwischen dem Flansch (42) und der zweiten Gehäusehälfte (46) eine die Kanäle (35) abdeckende Membranventilplatte (-16) gehalten ist.

11. Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (18) des Druckregelventils (15) einen Kegel- oder Kugelkopf (19) aufweist.

12. Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugraum sich ringförmig um den Pumpenblock (17) bis zu radialen Saugkanälen (36) erstreckt, die den ringförmigen Raum (37) mit den Kolben-Arbeitsräumen (13) verbinden.

13. Taumelscheiben-Axialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregelventil ein Druckbegrenzungsventil (15) ist.

Zeichnung