Mehrzylindrige Ölpumpe Bei einer mehrzylindrigen Ölpumpe nach dem Hauptpatent Nr. 348322 entsteht bei Verwendung einer Steuerplatte mit kegelig nach den Zylinderräu men sich erweiternden Ölkanälen und eines in jede Zylinderbohrung eingesetzten Passringes eine Ver grösserung des schädlichen Zylinderraumes, welche den volumetrischen Wirkungsgrad der hydrostatischen Kolbenmaschine in unerwünschter Weise herabsetzt.
Unter Wahrung der durch die im Patentanspruch des Hauptpatentes Nr. 348 322 angeführten Merk male erzielten Vorteile bezüglich einer guten Abdich tung zwischen Steuerplatte und Zylindertrommel und der günstigen Strömungsverhältnisse wird im wei teren Ausbau dieser Merkmale durch die vorliegende Erfindung eine Verringerung des genannten schädli chen Raumes angestrebt.
Zu diesem Zweck ist erfin dungsgemäss jeder Kolben an seiner der Steuerplatte zu liegenden Seite mit einer Verdrängernase aus gerüstet, die im Durchmesser so bemessen ist und welche so weit über das Kolbenende hinausragt, dass sie bei der inneren Totpunktlage des Kolbens durch den Passring hindurch in die kegelige Erweiterung des zugehörigen Steuerplattenkanals hineinragen kann bzw. hineinragt.
Zur Vermeidung einer nachteiligen Beeinflussung der günstigen Strömungsverhältnisse, welche durch die im Hauptpatent geoffenbarte kege- lige Erweiterung der Verbindungskanäle in der Steuer platte erzielt werden, kann die Verdrängernase des Kolbens als Kegel ausgebildet sein, dessen Kegelwin kel annähernd demjenigen der kegellgen Erweiterung der Steuerplattenbohrung gleich ist.
Die Strömungsverhältnisse zwischen der Steuer platte und den Zylinderräumen lassen sich noch weiter dadurch verbessern, dass auch die Bohrung des in der Zylinderbohrung eingelegten Passringes und eines Stützringes keaeiig ausgebildet ist und annähernd nach dem gleichen Kegelwinkel verläuft wie die Verdrängernase des Kolbens und die kegelige Erwei terung des Steuerplattenkanals. Dabei fluchten die Mantellinien der Passringbohrung,
der Stützringboh- rung und des Steuerplattenkanals miteinander.
Die Verdrängernase kann mit dem Kolben ein- stückig ausgeführt sein. Zur Verringerung des Kol bengewichts ist es jedoch von Vorteil, wenn der Kolben hohl ausgebildet und die Verdrängernase Be standteil eines in den Kolbenboden eingeschraubten Füllstückes ist, oder, bei Kolben mit Kolbenstangen, als Mutter zur Verbindung der durch den Kolbenboden hindurchgeführten Kolbenstange mit dem Kolben dient.
Zum Verschrauben des Füllstückes mit dem Kolben boden bzw. der Kolbenstange kann dieses mit zwei oder mehr gleichmässig am Umfang verteilten Ausneh- mungen versehen werden, an die ein Steckschlüssel angesetzt werden kann.
Der durch das eingesetzte Füllstück entstandenen Gewichtszunahme des Kolbens kann in gewissem Masse dadurch begegnet werden, dass das spezifische Gewicht des Füllstück-Werkstoffes kleiner als das des Kolben-Werkstoffes und die Elastizität des Füllstoff- Werkstoffs geringer als diejenige des flüssigen Arbeits- mittels (Öl) ist.
Ausserdem aber verlagert sich der Schwerpunkt des Systems (Kolbenstange + Kolben + Füllstück) in günstiger Weise mehr nach der Längs mitte des Kolbens zu, wodurch sich die im Betrieb auftretende Kolbenfliehkraft entsprechend gleich mässiger über den gleitenden Kolbenmantel an der Zylinderfläche verteilt.
Eine weitere Gewichtsverringerung des Kolbens und eine selbsttätige Anpassung des Kolbenlaufspie- les an den jeweils im Zylinder herrschenden Druck wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass zwischen dem Kolbenmantel und dem Füllstück ein mit dem Ölraum des Zylinders in Verbindung stehender enger Durchmesserspalt angeordnet ist. Dadurch wird die Kolbeninnenfläche stets vom vollen Öldruck belastet, während radial nach innnen die Kolbenwand nur von dem durch die enge Kolbenpassung bereits verminder ten Öldruck belastet wird. Die Folge ist, dass in ge wichtssparender und damit günstiger Weise der Kol benmantel sehr dünn ausgeführt werden kann.
Ausser dem ergibt sich durch die genannten Druckverhältnisse bei geeigneter Abstimmung des Kolbenspieles auf die Stärke des Kolbenmantels eine selbsttätige und sinn gemässe Anpassung des Kolbenspiels entsprechend dem jeweiligen Förderdruck. Zur Schmierung der Kolbenstangenanlenkung ist es üblich, Kolben und Kolbenstange mit einer engen axialen Bohrung zu ver sehen. Diese könnte im vorliegenden Fall bis zum Ende der Verdrängernase durchgeführt werden, was fertigungsmässig nicht günstig ist.
Um aber trotzdem die in der Triebscheibe gleitenden Teile in zweck mässiger Weise mit dem Zylinderraum zu verbinden, ist zweckmässig nur die Kolbenstange mit einer axialen Durchbohrung versehen, welche in die einen freien Raum bildende Verlängerung der Gewindebohrung im Füllstück mündet. Dieser freie Raum der Gewinde bohrung ist dabei über den Spaltraum zwischen Kol benmantel und Füllstück und eine radiale Bohrung kleinen Durchmessers mit dem Zylinderraum ver bunden.
Für die Schmierung der Kolbenstangenanlenkung ergibt sich dadurch der Vorteil, dass der schmale Spalt das Eindringen von Fremdkörpern - z. B. von feinen Abriebteilen - verhindert, wobei auch ein Ver stopfen der radialen Verbindungsbohrung erschwert wird.
Die vorgeschlagene Gestaltung bietet ausserdem die Möglichkeit, die Verbindung des Zylinderraumes mit der Schmierbohrung der Kolbenstange beliebig zu drosseln.
Der mit Vorteil gehärtete Kolben bietet für die Sicherung des Füllstückes gegen ein Lösen seiner Schraubverbindung im Kolben (z. B. durch Zahn scheiben oder dergleichen) keine geeignete Angriffs fläche. Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird zweck mässigerweise die am Boden des Kolbens befindliche Stirnfläche der Kolbenbohrung mit radialen Kerben versehen, gegen die sich die vorspringenden Kanten eines zwischen dem Füllstück und der Stirnfläche ein gelegten Sicherungsringes (Zahnscheibe oder derglei chen) sperren.
In manchen Fällen ist die angegebene Füllstück verschraubung mit Sicherung nicht ausreichend. Be sonders wenn das Öl grössere Temperaturschwankun gen aufweist, kann der grosse Wärmeausdehnungs- koeffizient des Füllstückes aus leichtem Metall ein allmähliches Lockern der Gewindegänge zur Folge haben. Um diesem Umstand zu begegnen, kann eine Kolben- und Füllstückbefestigung vorgesehen sein, bei welcher zwischen Füllstück und Kolben eine zu sätzliche Ringmutter aus Stahl und zwischen der Ringmutter und dem Füllstück ein Sicherungsring (Zahnscheibe, Federring, Sprengring) angeordnet ist.
Die am Sicherungsring vorspringenden Kanten können sich dabei gegen die zum Verdrehen der Ringmutter dienenden, an dieser angeordneten Ausnehmungen sperren.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Axialkolbenmaschine mit an der Schiefscheibe glei tenden Kolben, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Axialkolben- maschine mit an der Schiefscheibe über Kugelgelenke angelenkten Kolben, Fig. 3 einen Kolben mit Füllsiück-Befestigung im Längsschnitt, Fig. 4 einen Kolben im Längsschnitt,
Fig. 5 eine Seitenansicht zu Fig. 4.
Bei der Axialkolbenmaschine nach Fig. 1 sind in einer Zylindertrommel 1 verschiebbar angeordnete Kolben 2 an einer Schiefscheibe 3 abgestützt. Die Zylindertrommel 1 ist mit einer Antriebswelle 4 z. B. über einen Keil 5 drehfest verbunden und in einem Gehäuse 6 gelagert. Mit 7 ist eine Steuerplatte be zeichnet, welche etwas axial und radial und damit kardanisch beweglich zwischen einem Gehäusedeckel 8 und der Zylindertrommel 1 gleichmittig zu dieser an geordnet ist und über in dieser sitzende axiale Zapfen 9 in Drehrichtung mitgenommen wird.
Axiale Kanäle 11 der mit einer Planfläche am Deckel anliegenden Steuerplatte 7 überfahren die Steuerschlitze 10 des Gehäusedeckels B. Diese Kanäle 11 bestehen - wie im Hauptpatent gezeigt - aus Bohrungen, welche sich nach dem Zylinderraum zu kegelig und stetig erweitern. In den zur Drehachse der Trommel 1 parallelen Mündungsenden der Zylinder bohrungen sitzt je ein Passring 12, welcher von einer an einem Sprengring 14 anliegenden Scheibenfeder 13 gegen die Steuerplatte 7 gedrückt wird. Der Passring umrahmt die ihm zugekehrte Mündungsöffnung des Kanals 11 und kann der kardanischen Bewegung der Platte 7 folgen.
Die Kolben 2 sind mit einer Verdrängernase 15 versehen, welche kegelig ausgebildet und im Durch messer und in der Länge so bemessen ist, dass sie in der gezeigten inneren Totpunktlage des Kolbens in die, vorzugsweise langlochförmige Passringbohrung und in die kegelige Erweiterung des Kanals 11 hinein ragen kann bzw. hineinragt.
Die in der Fig.2 dargestellten Axialkolben- maschine stimmt in den Teilen 1, 4, 5, 6. 7, 8, 10, 11 und 13 mit Fig. 1 überein. Die Kolben 16 sind hohl ausgebildet und mit einem Füllstück 17 versehen, welches im Hohlraum des Kolbens 16 befestigt ist. Die Befestigung erfolgt beim Beispiel nach Fig.2 dadurch, dass das Füllstück 17 mit der durch den Kolbenboden hindurchgehenden Kolbenstange 18 ver schraubt ist und für diesen zugleich als Befestigungs mutter dient.
Das Füllstück 17 ist mit einer Verdrän- gernase 19 versehen und besitzt gleichmässig am der Kolbenbohrung mit radialen Kerben (22) ver sehen ist, gegen die sieh die vorspringenden Kanten eines zwischen dem Füllstück (17) und der genannten Stirnfläche eingelegten Sicherungsringes (21), z. B. eine Zahnscheibe, sperren.
11. Pumpe nach Patentanspruch und Unteran sprüchen 1 bis 3 und 6 bis 10, dadurch gekennzeich- net, dass zur Befestigung des Füllstückes (17) im Kol ben (16) zwischen dem Füllstück (17) und dem Kol benboden eine zusätzliche Ringmutter (32) aus Stahl und zwischen der Ringmutter (32) und dem Füllstück (17) ein Sicherungsring (34), z. B. Zahnscheibe, Fe derscheibe oder Sprengring, angeordnet ist. Umfang verteilte Ausnehmungen 20, mit welchen beim Ein- und Ausschrauben das Füllstück erfasst werden kann. Zur Sicherung gegen ein Lösen der Schraubverbindung ist zwischen dem Füllstück und dem Kolbenboden ein Sicherungsring, z.
B. eine Zahn scheibe 21 eingelegt, deren vorspringende Kanten sich <I>Gegen</I> radiale Kerben 22 an der inneren Stirnfläche des Kolbenbodens sperren (Fig. 4 und 5).
Zwischen dem Füllstück 17 und dem Mantel des Kolbens 16 ist ein schmaler Durchmesserspalt 23 frei gelassen, welcher mit dem Druckraum des Zylinders in Verbindung steht.
Bei dem vorliegenden Beispiel sind die Kolben über Kugeln 24 an der Schiefscheibe 25 angelenkt. Zur Schmierung der Kugelgleitstellen ist jede Kolben stange mit einer axialen Durchbohrung 26 versehen, welche im mittels der Kugel 24 gebildeten Gelenk ein mündet. Im Kolben steht diese Bohrung mit einem verlängerten Gewinderaum 27 in Verbindung. Die Zufuhr des Öles erfolgt über eine radiale Bohrung 28, welche den Raum 27 mit dem Spalt 23 und damit mit dem Druckraum des Zylinders verbindet.
Die in den Zylinderraum eingesetzten Passringe 29 besitzen im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine sich nach dem Zylinderraum zu erweiternde kegelige Bohrung. Auch Stützringe 30, welche von Spreng- ringen 31 gehalten werden und zur Abstützung der Federscheiben 13 dienen, sind mit einer solchen ke- geligen Bohrung versehen.
Die Bohrungen in den Teilen 7, 29, 30 bilden Kegel, deren Kegelwinkel an nähernd demjenigen der Verdrängernase gleich sind und deren Mantellinien miteinander fluchten.
In Fig. 3 ist noch eine andere Befestigungsart des Füllstückes 17 im Kolben 16 gezeigt. Dabei ist die Kolbenstange durch eine auf einen Gewindezapfen derselben aufgeschraubte Ringmutter 32 aus Stahl mit Stirnnuten 33 im Kolbenboden befestigt. Zwi schen die Stirnfläche des Füllstückes 17, welches mit demselben Gewindezapfen der Kolbenstange 18 ver schraubt ist, und der Ringmutter 32 ist ein Siche rungsring 34 (z.
B. eine Zahnscheibe oder derglei chen) eingelegt, dessen vorspringende Kanten beim Festziehen des FülIstückes einerseits in die Ausneh- mungen 33 und anderseits in die Stirnfläche des Füll stückes 17 eindringen und dabei eine drehfeste Ver bindung zwischen Ringmutter 32 und Füllstück 17 herstellen, so dass die Schraubverbindung der Teile 17 und 32 mit der Kolbenstange 18 gegen Lösen gesichert ist.
PATENTANSPRUCH Mehrzylindrige Ölpumpe, ausgebildet nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes, dadurch gekenn zeichnet, dass jeder Kolben (2 bzw. 16) an seiner der Steuerplatte (7) zu liegenden Seite mit einer Ver drängungsnase (15 bzw. 19) ausgerüstet ist, die im Durchmesser so bemessen ist und welche so weit über das Kolbenende hinausragt, dass sie bei der inneren Totpunktlage des Kolbens durch den Passring (12 bzw.29) hindurch in die kegelige Erweiterung des zugehörigen Steuerplattenkanals (11) hineinragen kann bzw. hineinragt.
UNTERANSPRÜCHE 1. Pumpe nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Verdrängernase (15 bzw. 19) als Kegel ausgebildet ist, dessen Kegelwinkel annähernd demjenigen der kegeligen Erweiterung der Steuer plattenbohrung gleich ist.
2. Pumpe nach Patentanspruch und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung des Passringes (29) und des Stützringes (30) kegelig ausgebildet ist und annähernd nach dem gleichen Ke gelwinkel wie die Verdrängernase (19) des Kolbens (16) und die kegelige Erweiterung des Steuerplatten kanals verläuft, wobei die Mantellinien der Passring- bohrung,
der Stützringbohrung und der Steuerplatten- bohrun2 miteinander fluchten.
3. Pumpe nach Patentanspruch und Unteransprü chen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver- drängernase (19) Bestandteil eines Füllstückes (17) im hohlen Kolben (16) ist.
4. Pumpe nach Patentanspruch und Unteransprü chen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Füll stück (17) in den Kolbenboden eingeschraubt ist.
5. Pumpe nach Patentanspruch und Unteransprü chen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Füll stück (17) als Mutter zur Verbindung der durch den Kolbenboden hindurchgeführten Kolbenstange (18) mit dem Kolben dient.
6. Pumpe nach Patentanspruch und Unteransprü chen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Füll stück (17) zum Verdrehen mit zwei oder mehr gleich mässig am Umfang verteilten Ausnehmungen (20) ver sehen ist.
7. Pumpe nach Patentanspruch und Unteransprii- chen 1 bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das spezifische Gewicht des Füllstück-Werkstoffes kleiner als dasjenige des Kolben-Werkstoffes und die Elastizi tät des Füllstück-Werkstoffes geringer als diejenige ,des Öles ist.
B. Pumpe nach Patentanspruch und Unteransprü chen 1 bis 3, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kolbenmantel und dem Füllstück (17) ein mit dem Ölraum des Zylinders in Verbindung stehender Durchmesserspalt (23) angeordnet ist.
9. Pumpe nach Patentanspruch und Unteransprü chen 1 bis 3 und 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, d:ass die Kolbenstange (18) mit einer axialen Durchboh rung (26) versehen ist, welche in eine Verlängerung (27) der Gewindebohrung im Füllstück (17) mündet, und dass diese Verlängerung über den Spalt (23) zwi schen Kolbenmantel und Füllstück (17) und eine radiale Bohrung (28) mit dem Zylinderraum verbun den ist.
10. Pumpe nach Patentanspruch und Unteran- @sprüchen 1 bis 3 und 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherung gegen ein Lösen der Schraubver bindung zum Halten des Füllstückes (17) im Kolben (16) die am Boden desselben befindliche Stirnfläche