Drosselvorrichtung für die Zufuhr von Entlastungsdruckmittel zu Lagerflächen Es ist bekannt, in der Steuerlagerfläche der Axialkolbengetriebe hydraulischer Getriebe oder bei andern mit Druckmittelentlastung arbeitenden Lagerflächen eine oder mehrere durch Nuten oder Vertiefungen abgegrenzte Flächenteile anzuordnen, welche über Drossel nuten mit Drucköl gespeist werden und so die gewünschte Stärke des Ölfilms zwischen den arbeitenden Flächen erzeugen.
Die Ausfüh rung solcher Drosselnuten ist jedoch nach den bekannten Vorbildern unmöglich, sobald es sich um hohe Betriebsdrücke handelt, weil dann die Nuten zur Vermeidung zu grosser Ölverluste sehr klein ausfallen müssten und zu kleine Nuten, die man aus bekannten Gründen in einer laufenden Fläche anzubringen pflegt, oft durch Verschleisserscheinungen verändert oder unwirksam gemacht werden.
Erfindungsgemäss wird daher an Stelle der üblichen kurzen, meist radial gerichteten Dros selnuten eine Drosselnut ringförmig in der einen Lagerfläche angeordnet und so neben leichter Herstellbarkeit eine grössere Länge für die Drosselnut erzielt, so dass sie v ergleichs- weise gross ausfällt, auch wenn hohe Betriebs drücke verlangt werden.
Die Fig. 1 und 2 zeigen zwei Ausführungs formen der Erfindung. Fig.2 zeigt die An sicht eines meist feststehenden Steuerkörpers <I>St,</I> während in Fig. 1 ein anderer Steuerkör per ebenso wie der dazugehörige, meist. rotie rende Zylinderblock im Schnitt entsprechend Linie 1-1 in Fig. 2 und 3 ersichtlich sind.
Die Steuerfläche St' enthält in der üblichen Weise die wurstförmigen Steuerschlitze D und S; welche in bekannter Weise die Druck- und Saugölzu- und -abfuhr von bzw. zu den ein zelnen Zylindern des Zylinderblockes Z be werkstelligen. Uin die eigentliche Steuerfläche <I>St'</I> ist beispielsweise eine Spurlagerfläche Sp herumgelegt, in welche in an sich bekannter Weise gedrosseltes Drucköl zum Zwecke der Ölfilmbildung eingeleitet werden soll.
An Stelle der üblichen kurzen und meist radial verlaufenden Drosselnuten wird aber hier eine sehr lange Drosselnut<I>Dr</I> ringförmig (kreis förmig und wenigstens annähernd konzen trisch in der Spurlagerfläche angeordnet. Zweckmässigerweise führen dann mässig kleine. Bohrungend, welche mit den Saug- und Druck- schlitzen S und D in Verbindung stehen, Drucköl zu dieser Drosselnut <I>Dr.</I>
In' Fig. 2 ist nun eine direkte Verbindung zwischen den Druckölzufuhrlöchern d und der Ringdrosselnut <I>Dr</I> vermieden, das heisst, die Löcher d sind nur ziemlich dicht neben der Ringdrossel<I>Dr</I> in die Spurlagerfläche und nicht direkt in die Ringdrossel hineingebohrt, so dass nur dann, wenn ein Sackloch L oder jeweils eines von mehreren solcher Löcher, welche in dem rotierenden Zylinderblock an gebracht sind,<I>d</I> mit<I>Dr</I> verbindet, Drucköl in den Ringdrosselkanal einströmen kann.
Zweck dieser an sich bekannten Einrichtung, welche eine intermittierende Speisung der Ringdros sel bewirkt, ist eine Herabsetzung der bei er- träglich kleiner Abmessung der Ringdrossel Dr verbrauchten Ölmengen.
Im übrigen hat bereits die grosse Länge der Ringdrosselnute den Erfolg einer starken Drosselwirkung auch bei ziemlich grossen Ab messungen derselben.
Die Lage der Ringdrosseln-Lite in der Gleit richtung des auf der Steuerfläche rotierenden Zylinderblockes hat ausserdem den über raschenden Erfolg, dass selbst bei recht kleinen Abmessungen der Ringdrossel sie nie durch Verschleisserscheinungen beschädigt oder gar geschlossen wird.
Es beruht dies darauf, dass meist plastisch gewordenes, von den laufenden Flächen ab geschorenes Material die üblichen kurzen, meist radial liegenden Drosselnuten zu ver stopfen pflegt, oder diese tatsächlich bei den bekannten Ausführungen durch solches, in folge der noch wenig bekannten Eigenschaften metallischer Reibung plastisch gewordenes Ma terial zugeschmiert werden und also gar nicht etwa durch einfachen Abrieb der laufenden Flächen zum Verschwinden gebracht werden, wie man bisher annahm.
An diesem über raschend günstigen Verhalten der nahezu kon zentrischen Ringdrosselnut wird auch nichts geändert, wenn man diese, um eine gleich mässigere Abnützung der gleitenden Steuer fläche am Zylinderblock Z zu erreichen, doch etwas exzentrisch anordnet, oder ihr auch eine etwas ovale oder wellenförmige Gestalt gibt. Die etwas exzentrische, ovale oder wellenför mige Gestalt der Ringdrosselnut hat auch nebenbei noch die günstige Eigenschaft, dass bei etwaigem Materialablauf an den zusammen arbeitenden Flächen die Entstehung einer Er hebung entsprechend der Lage der Drossel nute an der korrespondierenden Fläche, welche mit der Drosselnute zusammen arbeitet, ver mieden wird.
Das gleiche wird auch erzielt, wenn man die Drosselnot zickzaekförmig aus führt oder aber aus mehreren konzentrischen, zum Teil etwas gegeneinander radial versetz ten Stücken aufbaut und die einzelnen Stücke durch kräftige Radialnuten oder auch die noch später zu beschreibenden Aussparungen ver bindet.
Die Fig. 6 zeigt beispielsweise eine der- artige Drosselnut, die aus sechs teilweise radial gegeneinander versetzten Teilen besteht und durch die Vertiefungen V zu einem einzigen Ringkanal zusammengesetzt wird. Die Ver tiefungen V kann man dabei verhältnismässig gross ausführen, ohne der gesamten Drossel wirkung wesentlich Abbruch zu tun und damit das Zuschmieren dieser sehr weitgehend von der Umfangsrichtung abweichenden Teile des Drosselkanalsystems vermeiden.
Von den beiden Druckölzuführungslöchern d ist natürlich jeweils nur eines mit der Druckseite des Getriebes verbunden, während das andere mit dem Saugkanal in Verbindung steht, welcher gar kein oder nur sehr wenig Drucköl führt.
Bei zweckentsprechender Be messung der Spurlagerfläche Sp ist dieses aber gar kein Nachteil, denn das in den Saugkanal zurückfliessende Öl erniedrigt die Druck entwicklung in dem Spurlager Sp und gestat tet somit eine etwas grössere Ausführung der Drosselnut, ohne dass die Ölfilmstärke oder die Abhebung des Zylinderblockes Z von der Steuerfläche St' und damit die wesentliche Ölverlustquelle der meisten Getriebe zu gross wird.
Im übrigen ist es auch möglich, die Ölzuführlöcher <I>d</I> mit Rückschlagventilen <I>d'</I> und d" in Fig. I. zu verbinden, wenn man die beschriebene Rückströmung des Öls in den Saugkanal S nicht wünscht, auch lassen sich in Verbindung mit Rückschlagventilen Kanal anordnungen ausführen, welche bewirken, dass stets Drucköl an allen Druckzuführungs- löchern vorhanden ist, an welchen man dies für nötig erachtet. .
Die Einzelheiten der in Fig. 1 und 2 dar gestellten Konstruktionen sind für die Erfin dung unwesentlich. Beispielsweise ist dort zwi- sehen der eigentlichen Steuerfläche St' und der Spurlagerfläche Sp die Ringnut r ange ordnet, in welcher beispielsweise durch die Ab lauflöcher A atmosphärischer Druck herge stellt wird.
Dies ist zwar manchmal vorteil haft, aber nicht unbedingt nötig, da ja auch mit der Steuerfläche mehr oder weniger stark zusammenhängende Spurlagerflächen bekannt sind, welche in ähnlicher bekannter Weise wirken wie die hier bzw. von der Steuer- flache St' durch die durchgezogene Ringnut r völlig getrennte Spurlagerfläche Sp.
Wesentlich dagegen ist eine an sich eben falls bekannte langgestreekte Spurlagerfläche (Sp in Fig. 2), in welcher dann die erfindungs gemässe langgestreckte Drosselnut Dr ange ordnet werden kann, die ringförmig und wenigstens annähernd konzentrisch zum Dreh mittelpunkt ist. Hieraus resultiert der Vor teil, dass diese Nut aus den früher angegebenen Gründen gar nicht so wie dies bei radialer Lage meist der Fall ist, durch Zuschmieren seitens plastisch gewordenen Materials un wirksam gemacht werden kann.
An der Wirk samkeit der Steuerung wird auch nichts ge ändert, wenn man die Zahl der Druckzufüh- rungslöcher vermehrt oder auch zwischen den einzelnen Druckzuführungslöchern die Ring drossel durch die Barragen B in Fig. 4 unter bricht, da auch dann noch die einzelnen Drosselnutenabschnitte bei den gewöhnlich vorliegenden Raumverhältnissen genügend lang ausfallen.
Ferner darf man auch inner halb der einzelnen Drosselnutenabschnitte Er weiterungen, Aussparungen oder Vertiefun gen anbringen, wie dies manchmal gewünscht wird, um eine bessere Ausbreitung des Öl- druclzes im Spurlager zu erreichen.
Dadurch kann zwar die Ringdrosselnut in eine An zahl kleiner Drosselnuten mit der bei radialen Drosselnuten üblichen Länge zerfallen, aber die so aus der Hintereinanderschaltung meh rerer kürzerer Drosselstellen gebildete ge samte- Ringdrosselnut ergibt sogar eine be sonders wirksame Drosselung, weil die Unter brechungen innerhalb derselben als Strö mungshindernis wirken.
Die Fig.4 zeigt eine entsprechende Aus bildungsform der Erfindung, wobei die mei sten Teile dieselbe Aufgabe wie bei Fig. 1 und erfüllen und wie dort bezeichnet sind. Ver mehrt ist die Zahl der Druckzuführungslöcher d auf 4, wobei der Anschluss dieser Löcher, genau wie bei Fig.1 und 2 bemerkt, auch über Rüek- sehlagventile vorgenommen werden kann und auch so, dass bei jeder Arbeitsrichtung des Getriebes etwa an allen Drucklöchern d auch Drucköl zur Verfügung steht.
In der Ring- drosselnut Dr sind ferner vier $ayragen B angeordnet, wodurch diese beispielsweise in vier getrennte Abschnitte mit unabhängiger Dniekölzufuhr durch je ein Loch d zerfällt.
Ausserdem sind noch zum Unterschied gegen die Ausführung nach Fig.2 in der Ring drossel Dr Aussparungen oder Vertiefungen T in zweckmässig nicht zu geringer Zahl an geordnet, wodurch, wie bereits oben erläutert, die Ausbreitung des Öldruckes im Spurlager Sp erleichtert wird, jedenfalls auch ohne die Drosselwirkung ungünstig zu beeinflussen. Die Vertiefungen können dabei, wenn man dafür sorgt, dass sie nirgends zu nah an den Rand der laufenden und dichtenden Spur lagerflächen kommen, eine beinahe beliebige Gestalt erhalten.
Führt man sie aber, wie gezeichnet, rund aus, so ist es besonders ein fach, sie als Trichter mit recht flach verlau fenden Wänden auszuführen (vgl. den ver grösserten Schnitt Fig. 5), wodurch neben der bekannten zwangläufigen ölfilmbildung durch Druckölwirkung auch noch die gewöhnliche Sclunierfilmbildtmg durch schräge Flächen hinzugewonnen wird.
Auch die Form der Steuer- bzw. Lager fläche ist für die Erfindung unwesentlich. Sie kann eben, sphärisch oder konisch sein. Auch bei genau oder annähernd zylindrischen Steuerflächen oder Steuerzapfen können in der Umfangs- oder Gleitrichtung ringförmig angeordnete Drosselnuten nützlich sein, falls man dort etwa einen stark gedrosselten Druck ölstrom benötigen sollte.
Ferner lässt sich auch eine andere Vertei- lung der einzelnen Bestandteile der Drossel vorrichtung vornehmen. Zaun Beispiel kann man die Ringdrosselnut auch auf dem Zylin derblock Z in Fig. 1 und 2 anbringen, etwa so, dass sie in Verbindung mit den Sacklöchern L in. Fig. 1 und 4 ist.
Die erfindungsgemässe Ringdrosselnut kann auch bei den Wellenlagerungen hydraulischer Getriebe und anderer Maschinen mit Vorteil angewendet werden, bei welchen durch Druck flüssigkeit aus einer beliebigen - Quelle, wie z. B. eine oder mehrere besondere Pumpen, ge speiste Entlastungsflächen oder Entlastungs- Felder angeordnet werden sollen, da auch dort in der Regel genügend Platz vorhan den ist, um z.
B. in einem Spurlager eine genügend lange, ringförmig verlaufende Dros selnut anzubringen, ebenso wie bei der um die Steuerfläche St' in Fig.l -und 2 herum gelegten Spurlagerfläche Sp.
Ferner kann man die Erfindung auch noch bei Wellen mit Zylinder- oder Kegelzapfen an wenden, da auch dort znit Druckflüssigkeit über Drosselstellen zu entlastende Felder oder Teile der Lagerfläche bekannt sind und auch eine in der Umfangsrichtung angeordnete Drosselnut dieselben grossen Vorteile bietet. Dabei kann diese erfindungsgemässe Drossel nut sowohl im Wellenzapfen als auch in der Lagerfläche angebracht werden.
Wird die Ringdrossel Dr, wie bereits oben angegeben, nicht kreisförmig konzentrisch, sondern oval oder wellenförmig ausgeführt, so würden bei einer Ausführung nach Fig. 4, bei welcher die Ringdrossel durch die Vertiefun gen T unterbrochen wird, die einzelnen, zwi schen diesen verbleibenden Stückchen der Ringdrossel nicht mehr auf demselben Durch messer liegen. Wählt man insbesondere eine Wellengestalt der Drossel etwa so, dass die Wellenlänge gleich dem doppelten durch schnittlichen Abstand der Vertiefungen T ist, so ergäbe sich, dass beispielsweise die Stück chen der Drosselnut Dr zwischen den Trich tern T abwechselnd auf grösserem und klei nerem Durchmesser liegen.
Dies schadet der Wirkung gar nicht, im Gegenteil wird sie hierdurch bis zu einem gewissen Grade noch verbessert, da dann ein Flüssigkeitsstrahl, wel cher aus einem Stück der Drosselnut in die Vertiefung T eintritt, nicht geradlinig auf der andern Seite der Vertiefung T wieder in das nächste Stück der Drosselnut eintreten kann, sondern erst auf die Seite abgelenkt werden muss, wodurch die Drosselwirkung verbessert wird. Ausserdem wird, wie bereits angegeben, durch die Ausführung der Ringdrossel abschnitte auf verschiedenen Durchmessern der Verschleiss der Steuerflächen unter Um ständen günstig beeinflusst. Die Erfindung ist für beliebige Druckmittel, z. B. auch Luft, verwendbar.
Throttle device for the supply of relief pressure medium to bearing surfaces It is known to arrange one or more surface parts delimited by grooves or depressions in the control bearing surface of the axial piston transmission of hydraulic transmissions or in other bearing surfaces working with pressure medium relief, which grooves are fed with pressurized oil via throttle grooves and so the desired strength of the oil film between the working surfaces.
The execution of such throttle grooves is, however, impossible according to the known models, as soon as the operating pressures are high, because then the grooves would have to be very small to avoid excessive oil losses and grooves that are too small, which are usually made in a running surface for known reasons , often changed or made ineffective due to wear and tear.
According to the invention, therefore, instead of the usual short, usually radially directed throttle grooves, a throttle groove is arranged in a ring shape in one bearing surface and, in addition to ease of manufacture, a greater length for the throttle groove is achieved so that it is comparatively large, even when high operating pressures are applied are required.
Figs. 1 and 2 show two execution forms of the invention. Fig.2 shows the view of a mostly fixed control body <I> St, </I> while in Fig. 1 another Steuerkör as well as the associated, mostly. rotating cylinder block in section corresponding to line 1-1 in Figs. 2 and 3 can be seen.
The control surface St 'contains the sausage-shaped control slots D and S in the usual manner; which in a known manner, the pressure and suction oil supply and discharge from or to the individual cylinders of the cylinder block Z be work. In the actual control surface <I> St '</I>, for example, a thrust bearing surface Sp is placed, into which throttled pressure oil is to be introduced in a manner known per se for the purpose of forming an oil film.
Instead of the usual short and mostly radial throttle grooves, a very long throttle groove <I> Dr </I> is ring-shaped (circular and at least approximately concentrically arranged in the track bearing surface. Appropriately then, moderately small. Bore end, which with the Suction and pressure slots S and D are connected, pressurized oil to this throttle groove <I> Dr. </I>
In 'Fig. 2 a direct connection between the pressure oil supply holes d and the annular throttle groove <I> Dr </I> is now avoided, that is, the holes d are only quite close to the annular throttle <I> Dr </I> in the Thrust bearing surface and not drilled directly into the annular throttle, so that only if a blind hole L or one of several such holes, which are made in the rotating cylinder block, <I> d </I> with <I> Dr </ I> connects, pressure oil can flow into the annular throttle duct.
The purpose of this device known per se, which effects an intermittent supply of the ring throttle, is to reduce the amount of oil consumed with the ring throttle Dr being tolerably small.
In addition, the great length of the annular throttle groove has the success of a strong throttling effect even with fairly large measurements from the same.
The position of the ring throttle Lite in the sliding direction of the cylinder block rotating on the control surface also has the surprising success that even with very small dimensions of the ring throttle it is never damaged or even closed by signs of wear.
This is based on the fact that material that has mostly become plastic, sheared from the running surfaces, tends to plug the usual short, mostly radial throttle grooves, or actually in the known designs through such, as a result of the still little-known properties of metallic friction material that has become smeared on and so cannot be made to disappear simply by abrasion of the running surfaces, as was previously assumed.
This surprisingly favorable behavior of the almost concentric annular throttle groove is not changed if it is arranged somewhat eccentrically in order to achieve more even wear of the sliding control surface on the cylinder block Z, or it is also given a somewhat oval or wave-shaped shape . The somewhat eccentric, oval or wave-like shape of the annular throttle groove also has the favorable property that if there is any material run-off on the cooperating surfaces, an elevation corresponding to the position of the throttle groove is created on the corresponding surface that works together with the throttle groove , is avoided.
The same is also achieved if the Drosselnot zigzag or builds up from several concentric, sometimes slightly against each other radially versetz th pieces and the individual pieces ver binds through strong radial grooves or the recesses to be described later.
FIG. 6 shows, for example, a throttle groove of this type, which consists of six parts, some of which are radially offset from one another, and which are combined by the depressions V to form a single annular channel. The Ver depressions V can be made relatively large without substantially breaking off the entire throttle effect and thus avoiding the clogging of these parts of the throttle duct system which deviate very largely from the circumferential direction.
Of the two pressure oil supply holes d, of course, only one is connected to the pressure side of the transmission, while the other is connected to the suction channel, which carries no or very little pressure oil.
If the thrust bearing surface Sp is appropriately measured, this is not a disadvantage at all, because the oil flowing back into the suction channel lowers the pressure development in the throttle bearing Sp and thus allows a slightly larger design of the throttle groove without affecting the oil film thickness or the lifting of the cylinder block Z of the control surface St 'and thus the main source of oil loss of most gearboxes is too large.
In addition, it is also possible to connect the oil supply holes <I> d </I> with check valves <I> d '</I> and d "in FIG. I. if the described return flow of the oil into the suction channel S not desired, channel arrangements can also be implemented in connection with non-return valves which have the effect that pressure oil is always present at all pressure supply holes where this is deemed necessary.
The details of the constructions provided in Figs. 1 and 2 are immaterial for the inven tion. For example, there is between the actual control surface St 'and the thrust bearing surface Sp, the annular groove r is arranged in which, for example, through the drainage holes A, atmospheric pressure is herge.
This is sometimes advantageous, but not absolutely necessary, since track bearing surfaces that are more or less closely connected with the control surface are known, which act in a similarly known manner as the one here or from the control flat St 'through the continuous annular groove r completely separate track bearing area Sp.
What is essential, however, is an elongated track bearing surface (Sp in Fig. 2), in which the elongated throttle groove Dr according to the invention can then be arranged, which is annular and at least approximately concentric to the center of rotation. This results in the advantage that, for the reasons given earlier, this groove cannot be made ineffective as it is usually the case with a radial position, by clogging with material that has become plastic.
The effectiveness of the control is also not changed if the number of pressure feed holes is increased or the ring throttle is interrupted by the barrages B in FIG. 4 between the individual pressure feed holes, since the individual throttle groove sections in the usually be long enough.
Furthermore, extensions, recesses or depressions can also be made within the individual throttle groove sections, as is sometimes desired in order to achieve better expansion of the oil pressure in the thrust bearing.
As a result, the ring throttle groove can disintegrate into a number of small throttle grooves with the length usual for radial throttle grooves, but the entire ring throttle groove formed from the series connection of several shorter throttle points even results in a particularly effective throttling because the interruptions within the same as Act as a flow obstacle.
4 shows a corresponding form of the invention, with most of the parts fulfilling the same task as in Fig. 1 and and as indicated there. The number of pressure feed holes d is increased to 4, and the connection of these holes, just as noted in FIGS. 1 and 2, can also be made via backlash valves and also in such a way that, in every working direction of the transmission, approximately at all pressure holes d pressure oil is also available.
Four ayrages B are also arranged in the annular throttle groove Dr, as a result of which these disintegrate, for example, into four separate sections with independent low-pressure oil supply through a hole d each.
In addition, in contrast to the embodiment according to FIG. 2, recesses or depressions T in the ring throttle Dr are appropriately not too small in number, which, as already explained above, facilitates the spread of the oil pressure in the thrust bearing Sp, at least without it to influence the throttle effect unfavorably. The depressions can, if one ensures that they do not come too close anywhere to the edge of the running and sealing track bearing surfaces, can have almost any shape.
But if you run them round, as shown, it is particularly easy to run them as a funnel with fairly flat walls (cf. the enlarged section Fig. 5), which in addition to the well-known inevitable oil film formation due to the effect of pressure oil the usual scavenging film formation is gained by inclined surfaces.
The shape of the control or storage area is not essential to the invention. It can be flat, spherical or conical. Even with precisely or approximately cylindrical control surfaces or control pins, throttle grooves arranged in a ring in the circumferential or sliding direction can be useful if, for example, a strongly throttled oil flow pressure should be required there.
Furthermore, the individual components of the throttle device can also be distributed differently. Fence example, the ring throttle groove can also be attached to the cylinder block Z in FIGS. 1 and 2, so that it is in connection with the blind holes L in FIGS. 1 and 4.
The ring throttle groove according to the invention can also be used with advantage in the shaft bearings of hydraulic transmissions and other machines, in which liquid from any source, such. B. one or more special pumps, ge fed relief areas or relief fields should be arranged, as there is usually enough space IN ANY to, for.
B. to install a sufficiently long, annular Dros selnut in a thrust bearing, as well as the thrust bearing surface Sp placed around the control surface St 'in Fig.l and 2.
Furthermore, the invention can also be applied to shafts with cylindrical or tapered journals, since fields or parts of the bearing surface to be relieved with pressure fluid via throttle points are known and a throttle groove arranged in the circumferential direction also offers the same great advantages. This throttle according to the invention can be attached both in the shaft journal and in the bearing surface.
If the annular throttle Dr, as already stated above, is not circularly concentric, but oval or wave-shaped, in an embodiment according to FIG. 4, in which the annular throttle is interrupted by the recesses T, the individual, between these remaining bits the annular throttle are no longer on the same diameter. If one chooses in particular a wave shape of the throttle so that the wavelength is equal to twice the average distance between the depressions T, the result would be that, for example, the pieces of the throttle groove Dr between the funnels T lie alternately on a larger and smaller diameter.
This does not damage the effect at all; on the contrary, it is improved to a certain extent, since then a jet of liquid which enters the recess T from a piece of the throttle groove does not return in a straight line on the other side of the recess T the next piece of the throttle groove can enter, but must first be deflected to the side, which improves the throttling effect. In addition, as already stated, the design of the annular throttle sections on different diameters of the wear on the control surfaces under some circumstances favorably influenced. The invention is applicable to any pressure medium, e.g. B. also air, can be used.