Axialkolbenpumpe mit variabler Fördermenge Die Erfindung bezieht sich auf eine Axialkolben- pumpe mit variabler Fördermenge, bei der die Kolben durch eine Taumelscheibe konstanter Neigung an getrieben sind und bei der eine Axialverschiebung der Taumelscheibe mitsamt den Kolben relativ zu an wenigstens einigen Zylindern vorgesehenen Steuer öffnungen eine Änderung des für die Förderung wirk samen Kolbenhubes wenigstens einiger Kolben und damit eine Änderung der Fördermenge ergibt.
Bei solchen Pumpen hat sich gezeigt, dass die Gangruhe der Pumpe verbessert wird, wenn in die obengenannten Steueröffnungen an den Zylindern Drosseldüsen eingesetzt werden, die den durch tretenden Flüssigkeitsstrahl stauen. Dabei tritt aber bei Teilförderung der Kolben, die bis auf Null förderung zurückgehen kann, ein gewisser Leistungs verbrauch für das Durchtreiben des Arbeitsmittels durch die Drosseldüsen auf. Ferner eignen sich die so gedrosselten Kanäle unter Umständen nicht mehr für das Ansaugen, weil der Ölstrom zufolge des er höhten Durchflusswiderstandes abreissen kann. Es müssten dann für das Ansaugen ausnahmslos Ventile vorgesehen, oder es müsste die Flüssigkeit von aussen her unter Druck gesetzt werden.
Die Erfindung besteht nun darin, dass die ge nannten Steueröffnungen als Hauptsteueröffnungen wirken und dass an den diese Öffnungen aufweisenden Zylindern je wenigstens eine Zusatzsteueröffnung von kleinerem Querschnitt vorgesehen ist, deren Ab schlusskante gegenüber jener der Hauptsteueröffnung in Richtung des Druckhubes versetzt ist. Damit wird erreicht, dass erst kurz vor Beginn des nützlichen Förderhubes eine durch den Querschnitt der Zusatz öffnung bestimmte Drosselung des in den Saugraum zurückströmenden Fördermittels eintritt. Im beson deren kann die zusätzliche Steueröffnung von der Hauptsteueröffnung getrennt oder an dieselbe an- schliessend angeordnet sein.
Mit dieser Anordnung kann der Leistungsaufwand für die Drosselung fast ganz erspart werden. Zudem besteht die Möglichkeit, die Schallabstrahlung an der Drosselöffnung nach innen zu verlegen.
In der Zeichnung sind ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes sowie Detailvarianten dar gestellt, und zwar zeigen Fig. 1 die ganze Pumpe im Schnitt mit getrennt von den Steueröffnungen angeordneten zusätzlichen Steueröffnungen, Fig.2, 3, 4 verschiedene Formen einer an die Steueröffnung anschliessenden und mit derselben ver bundenen zusätzlichen Steueröffnung in Ansicht vom Zylinderinnern her.
Im Pumpengehäuse 1 sind mehrere Zylinder bohrungen 2 vorgesehen, in denen die Kolben 3 arbeiten. Diese Bohrungen sind im Kreis um die Achse 4 und parallel zu ihr angeordnet. Die Kolben 3 wer den mittels der Federn 5 gegen den als nicht rotierende Taumelscheibe dienenden Kugellagerring 6 gedrückt; der obere Kugellagerring 7 ist an der zur Achse 4 schiefstehenden Fläche 8 der Pumpenwelle 9 fest ge lagert. Die Schulter 10 der Pumpenwelle stützt sich mittels des Axialkugellagers 11 gegen den von der Feder 12 belasteten Ring 13.
Die Pumpenwelle 9 ist oben mittels Kugellager 14 in diesem Ring 13 und unten mittels Kugellager 15 in dem Boden 16 der Büchse 18 gelagert. Büchse 18 und Ring 13 können durch Schrauben 19 fest verbunden sein. Die Pumpen welle 9 wird von einem Mitnehmer 20 der Motor welle 21 angetrieben. Die Büchse 18 ist in dem Ge häuse 1 verschiebbar angeordnet, wobei sich mit ihr auch die Pumpenwelle 9, alle Kolben 3 und der Ring 13, d. h. das sogenannte System mitverschiebt.
Der Behälter 26 ist am Pumpengehäuse 1 durch die Schrauben 33 befestigt. Der Raum 35 im Pumpen- gehäuse ist durch einen oder mehrere Kanäle 36 mit dem Flüssigkeitsraum im Behälter 26 verbunden. Die Zylinder 2 sind mit dem Raum 25 durch die äussern grossen Bohrungen 37, mit dem Raum 35 durch die innern kleinen Bohrungen 38 verbunden. Dabei wirken die Bohrungen 37 als Hauptsteueröffnungen, die Bohrungen 38 als Zusatzsteueröffnungen.
Die Arbeitsweise der Pumpe ist im wesentlichen bekannt, z.B. aus der schweizerischen Patentschrift Nr.288244 oder Nr.251984, und sei hier nur kurz beschrieben. Wenn die Pumpenwelle eine Umdrehung macht, so führt die Taumelscheibe 6 eine taumelnde Bewegung aus, durch welche die Kolben 3 zu einem vollen Hin- und Hergang veranlasst werden;
bei der gezeichneten Drehlage der Pumpenwelle 6 steht der links befindliche Kolben 3 in der obern, der rechts befindliche in der untern Totpunktlage. Die Kolben 3 saugen während ihrer Aufwärtsbewegung Arbeits flüssigkeit aus dem Raum 25 des Behälters 26 durch die Saugventile 27 hindurch an und befördern sie beim Abwärtsgang durch die Druckventile 28 hindurch in den Druckraum 29 der Pumpe, von wo aus sie durch die Leitung 32 zum Verbrauchsort geführt wird.
In der gezeichneten untersten Stellung des<B> Sy-</B> stems bleiben die Öffnungen 37, 38 bei allen Dreh lagen der schiefen Fläche 8 der Pumpenwelle ge schlossen, da weder die Abschlusskante 40 der Haupt steueröffnungen 37 noch die um das Mass a in Druckhubrichtung versetzte Abschlusskante 41 der Zusatzsteueröffnungen 38 von der Kolbenunterkante 42 abgedeckt werden.
(Vorbehalten bleibt dabei, dass in der obern Totpunktlage der Kolben 3 der Kanal 38 ein wenig offen sein kann.) Steigt der Druck der Arbeitsflüssigkeit im Raum 29 an, so wird durch ihre Druckkraft auf die Stirn fläche der Kolben 3 und des Hilfskolbens 23 das ganze System gegen den Druck der Feder 12 nach oben verschoben und der nützliche Arbeitshub der Kolben 3 nimmt infolge zeitweisen Offenstehens der Kanäle 38 und 37 ab, wodurch die Fördermenge der Pumpe ver mindert wird. Wenn der Kolben 3 z.
B. zwischen den im linken Zylinder gestrichelt angedeuteten Totpunkt lagen 42', 42" arbeitet, stehen beim Abwärtsgang des Kolbens zunächst beide Öffnungen 37, 38 für den Rückfluss der Arbeitsflüssigkeit in den Saugraum 25 voll offen. Dann aber wird die Hauptsteueröffnung 37 durch den Kolben 3 geschlossen und es erfolgt die Rückströmung unter starker Drosselung nur noch durch die Zusatzöffnung 38, wobei der Druckanstieg im Zylinder weniger rasch als bei Vorhandensein der Hauptöffnung allein erfolgt und auch das Geräusch der Strömung von hoher Geschwindigkeit im Kanal 38 sich vor allem in das Innere 35 des Pumpengehäuses verbreiten kann.
Von Vorteil ist es dabei, wenn als Schutz gegen die Schallausbreitung zwischen dem Innenraum 35 und dem Taumelscheibenraum 50 eine feste Wand 51 vorgesehen ist. Infolge des langen Offenstehens der Hauptöffnung 37 kann die Arbeits flüssigkeit unter geringem Widerstand nach aussen abströmen, während die geräuschdämpfende, aber Widerstand verursachende Strömung durch den engen Kanal 38 auf die kurze Zeitspanne vor dem Abschluss der Steuerkante 41 dieser Öffnung durch den Kolben beschränkt bleibt.
Diese Anordnung hat den weiteren Vorteil, dass die geräuschdämpfende Wirkung der Drosselöffnung 38 auch bei Pumpen erzielt werden kann, die nur durch die Öffnungen 37 und 38 ansaugen und daher keine Saugventile besitzen.
In der Darstellung von Fig. 1 ist die Zusatzsteuer öffnung 38 getrennt von der Hauptsteueröffnung 37 und auf der dieser gegenüberliegenden Zylinderseite angeordnet. Ferner überschneiden sich die Querschnitte der beiden Öffnungen beim Steuern durch die Kolben unterkante 42. Die Bohrungen 37, 38 könnten aber auch so weit gegeneinander versetzt sein, dass die obere Kante der Zusatzsteueröffnung 38 unterhalb der untern Kante 40 der Hauptsteueröffnung 37 liegt. Sie können aber auch näher aneinander oder ganz zu sammengerückt werden.
In den Fig. 2, 3 und 4 sind Extremfälle der letzt genannten Art angegeben, in welchen die zusätzliche Öffnung 45 resp. 46 resp. 47 die Hauptöffnung 37 anschneidet und mit ihr ganz verbunden ist. Ihre Wirkung wird bezüglich des Druckanstieges im Zylin der während der Abschlussbewegung des Kolbens un gefähr die gleiche sein, wie bei Anordnung nach Fig. 1, nicht aber bezüglich der Ausbreitung des Schalls, da letzterer bei der Anordnung nach Fig. 2 nach aussen abstrahlen kann. Die zusätzlichen Öffnungen 45, 46, 47 der Fig.2-4 unterscheiden sich nur durch die Umrissform voneinander.
Es können natürlich an einem und demselben Zylinder auch mehrere zusätz liche Öffnungen 38 oder 45-47 vorgesehen sein.
Bei einem Teil der Zylinder können die Steuer öffnungen 37, 38 fehlen; diese Zylinder, die mit Saugventilen 27 versehen sein müssen, arbeiten dann bei allen Stellungen des Systems stets mit gleicher Füllung.