CH363946A - Slide control in multi-cylinder piston machines, especially for hydraulic motors and pumps - Google Patents

Slide control in multi-cylinder piston machines, especially for hydraulic motors and pumps

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CH363946A
CH363946A CH4643757A CH4643757A CH363946A CH 363946 A CH363946 A CH 363946A CH 4643757 A CH4643757 A CH 4643757A CH 4643757 A CH4643757 A CH 4643757A CH 363946 A CH363946 A CH 363946A
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CH
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cylinder
slide
control
openings
cylinder openings
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CH4643757A
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German (de)
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Wiggermann Georg
Walter Dr Ing Reiners
Original Assignee
Wiggermann Georg
Walter Dr Ing Reiners
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0032Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F01B3/0044Component parts, details, e.g. valves, sealings, lubrication
    • F01B3/0047Particularities in the contacting area between cylinder barrel and valve plate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03CPOSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/04Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement
    • F03C1/0403Details, component parts specially adapted of such engines
    • F03C1/0435Particularities relating to the distribution members
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Description

  

      Schiebersteuerung    bei     mehrzylindrigen        Kolbenmaschinen,     insbesondere für     hydraulische    Motoren und Pumpen    Vorliegende Erfindung befasst sich mit der       Schiebersteuerung    bei     mehrzylindrigen    Kolbenma  schinen, insbesondere für     hydraulische    Motoren und  Pumpen. Derartige     mehrzylindrige        Kolbenmaschinen     sind z.

   B. bei hydrostatischen     Getrieben        bekannt,     wobei deren     Zylinder    in der Regel     parallel    oder  schräg liegen, manchmal auch radial um die An  triebswelle herum. Es     besteht    dann die Aufgabe, die       einzelnen    Zylinder     im    Takte der Kolbenbewegung  mit den ortsfesten Zu- und Ableitungen für das Ar  beitsmittel zu     verbinden.     



  Es ist zu     dliesem    Zweck bei     Maschinen    mit um  laufendem Zylinderkörper üblich, diesen     mit        Flä-          chenberührung    an einer mit dem Gehäuse fest ver  bundenen     Gegenfläche    im     Sinne    einer     Schiebersteue-          rung    anlaufen zu lassen. Die zur     Abdichtung    not  wendige Anpreisung der Dichtfläche wird meistens  durch den     Druck    des Arbeitsmittels, z.

   B. öl, erzeugt,  beispielsweise indem die     Reaktionskraft    der     Kolben     oder gleichwirkender Teile den Zylinderkörper gegen  die     Steuerfläche    des Gehäuses     presst.     



  Die aufeinander     gleitenden        Steuerflächen        können     Zylinder-, Kegel-, Kugel- oder Planform aufweisen.  Dabei besitzt jeder Zylinder eine im Bereich der       Schieberfläche    liegende Mündung und die Gegen  fläche des Gehäuses oder     eines    damit verbundenen  Teiles ist mit     Steuerschlitzen    versehen, welche bei  Drehung des     Zylinderkörpers    von den Zylinderöff  nungen nacheinander überfahren werden.  



  Die Steuerschlitze des Gehäuses     sind    so mit den  Leitungen für das     Arbeitsmittel        :in    Verbindung,     dass     letzteres bei der     Drehung    des     Zylinderkörpers   <I>den</I>       einzelnen    Zylindern im Takte der Kolbenbewegung  zuströmen bzw.

   daraus entweichen     kann.    Die zwi  schen den     Zylinderöffnungen    und in Gleitrichtung  liegenden     Gleitflächenteile    des     Zylinderkörpers        seien         Steg       genannt.    Sie     trennen    die     einzelnen    Zylinder  mündungen     voneinander.    Die     Steuerfläche    des Ge  häuses besitzt     ebenfalls        Stege,

          welche    die     Steuer-          schlitze    voneinander     trennen.    Damit nun die     Zylin-          deröffnungen    nicht jeweils zwei einander folgende       Steuerschlitze        kurzschliessen        können,    müssen die  Stege zwischen den     Steuerschlitzen    des Gehäuses       einen    etwas grösseren     Teilkreiswinkel        einschliessen,     als die     Zylinderöffnung    am     Zylinderkörper.     



  Wie bereits     erwähnt,    werden die     Schieberflächen     hydraulisch aufeinander     gepresst,    und zwar steht der       Anpressdruck    in konstantem Verhältnis zum Flüssig  keitsdruck des     Arbeitsmittels        ('O'1),    und es     bedarf     einer sehr genauen Abstimmung der in     ihrer    Wirkung  dem     Anpressdruck    entgegenwirkenden     Schlitzfläche     der Steuerschlitze am Gehäuse,

   um     einerseits        eine    ge  nügende und sichere Abdichtung und anderseits eine  gute     Schmierung    und geringe     Reibung    der aufein  ander     gleitenden        Schieberflächen        sicherzustellen.     



  In der Praxis stösst die     Bestabstimmung    des       Steuerflächenanpressdruckes    auf     Schwierigkeiten.    Bei  ungerader     Zylinderzahl    z. B. wechselt die Zahl der  vom Druck     beaufschlagten    Kolben in schneller Folge  zwischen     (z+    l)/2 und (z - 1)/2.

       Hierin    bedeutet  z =     Zylinderzahl.    Es ist     nicht    möglich, die Steuer  schlitze am Gehäuse so zu     gestalten,    dass dabei de  ren Flächenpressung an den     abdichtenden    Schieber  gleitflächen stets den dem Druck des     Arbeitsmittels     entsprechenden günstigsten     Verhältniswert    hat. Be  sonders schwierige     Verhältnisse    liegen aber im Be  reich der die     Steuerschlitze    am Gehäuse     trennenden     Stege vor.

   Beim     überfahren    derselben durch die ein  zelnen Zylinderöffnungen     entsteht    dort jeweils wegen  des fehlenden     hydraulischen        Ausgleichs        eine    erhöhte  Flächenpressung, die in Kauf genommen     werden          muss,    da anderseits     im    Bereich der     Steuerschlitze         derselbe     Anpressdruck    trotz Verminderung durch die  entlastende     Wirkung    der     Steuerschlitze    der Dichthal  tung der Gleitflächen genügen soll.  



  Die     vorliegende        Erfindung    zeigt nun wie diese  Mängel weitgehend beseitigt und     damit    die Errei  chung     nahezu    ideal ausbalancierter     Anpressdruck-          verhältnisse    an der     ganzen        Schieberfläche        ermöglicht     werden.

   Sie schlägt vor, eine     derartige        Erweiterung     der Mündungen der     Zylinderöffnungen    an der       Steuerfläche    des Zylinderkörpers in     tangentialer     Richtung, d. h. in Gleitrichtung vorzusehen, dass die  Summe aller     Stegflächen    zwischen den Zylinderöff  nungen im Bereich der bei der Relativbewegung zwi  schen den Zylinderöffnungen und dem Schieber von  den     Zylinderöffnungen    an der     Schieberfläche    bestri  chenen     Kreisringfläche    höchstens ein Fünftel der  letzteren beträgt.  



  In den     Fig.    1 bis 5 der Zeichnung sind Beispiele  der Erfindung dargestellt, welche     anschliessend    er  läutert werden.  



  Es zeigen       Fig.    1 vom ersten Beispiel die Hälfte eines Zy  linderkörpers     mit    Draufsicht auf dessen Steuerfläche,  bei axialen Zylindern ;       Fig.    2     eine        Abwicklung    der Steuerschlitze von       Fig.    1 im     Tangentialschnitt    ;       Fig.    3 vom zweiten Beispiel die     Hälfte    eines Zy  linderkörpers mit Draufsicht auf dessen Steuerfläche;       Fig.    4 vom dritten     Beispiel    einen Teilquerschnitt  durch einen     Zylinderkörper        mit    radialen Zylindern;

         Fig.    5 einen Teil der Steuerbüchse des Zylinder  körpers von     Fig.    4 in Abwicklung.  



       In        Fig.    1 und 2 besitzt ein rotierender Zylinder  körper 1 einer Kolbenmaschine, die     als    Motor oder  Pumpe verwendbar ist, axiale     Zylinderbohrungen    2,  deren     Zylinderöffnungen    3 im Bereich einer an der  raumfesten     Schieberfläche        anliegenden        Steuerfläche     4 einmündet. Die Öffnungen 3 sind innerhalb der  Aussparungen 5 in ihrer     tangentialen    Ausdehnung  etwa dem Zylinderdurchmesser gleich und die Mün  dungen der Öffnungen sind in     tangentialer        Richtung     erweitert durch die flachen Aussparungen 5.

   Die       Aussparungen    5 zweier benachbarter     Zylinder    nä  hern sich so weit, dass zwischen ihnen von der       Steuerfläche    4 des Zylinderkörpers 1 nur noch Stege  6 erhalten bleiben. Die     Aussparungen    5 sind durch       Strichelung    hervorgehoben und in     Fig.    2 in ihrem       Tiefenverlauf    gezeigt. Die Linie   b   bedeutet die  innere Kante der     Zylinderöffnung    3.

   Die Zylinder  bohrung 2 ist an ihrem unteren Ende in     üblicher          Weise    mit einer     ringförmigen        Erweiterung    versehen,  deren andere Kante mit   a   bezeichnet ist. Die  Linie   c   soll den     übergang    der     kreisförmigen     Bohrung in den Schlitz 3 andeuten.

   Die     übergangs-          kante    von den Zylinderöffnungen 3 zu den Ausspa  rungen 5 ist an der Stelle 18     abgerundet.    Der von  zwei benachbarten Zylindermitten     eingeschlossene          Zentriwinkel    2a.     wird    durch die     Mittellinie    des Steges  6 halbiert.

   Die Summe aller     Stegflächen    zwischen  den Zylinderöffnungen beträgt im Bereich der von    den bei der Relativbewegung zwischen den Zylinder  öffnungen und dem Schieber von den Zylinderöff  nungen an der     Schieberfläche    bestrichenen, von den  Kreislinien mit den Radien R und r begrenzten       Kreisringfläche    höchstens ein Fünftel der letzteren.  



  In     Fig.    3 ist der Zylinderkörper 1     mit    seinen Zy  lindern 2 und deren in die Steuerfläche 4 münden  den Öffnungen 3 vorgesehen. Im Gegensatz zu     Fig.    1  sind hier aber     Aussparungen    so angebracht,     dass    sie  die     Zylinderöffnungen    3 nur in einer     Gleitrichtung     bis zur Linie 30 erweitern. Ausserdem besitzen die  Stege 8 bogenförmige Begrenzungskanten 30.

   Infolge  einseitiger     Aussparungen    7 verlagert sich die Steg  mitte auf dem     Zylinderteilkreis    derart, dass der Zen  triwinkel zweier nebeneinander liegender Zylinder  bohrungen von ihr in die ungleichen Winkel     (3    und 7  aufgeteilt wird und hierdurch eine gewünschte Pha  senverschiebung der Steuerzeiten gegenüber der Kol  benbewegung gegeben ist.  



  In     Fig.    4 ist in einem Körper 9 mit radialen Zy  lindern 10 eine Steuerbüchse 11 eingepresst, die zu  sammen mit dem Teil 9 den Zylinderkörper bildet.  In der Bohrung der Steuerbüchse 11 ist als Schieber  ein Steuerzapfen 12 drehbar eingepasst. Er besitzt  drei Steuerschlitze 13, von denen nur einer zu sehen  ist. Im Betrieb rotiert der Zylinderkörper 9 um den  feststehenden und mit dem Gehäuse verbundenen  Schieber 12. Die     Zylinder    10 besitzen die Öffnungen  14, welche im Bereich der zylindrischen Steuerfläche  20 des Zylinderkörpers 9     Aussparungen    16 aufwei  sen     (vgl.        Fig.    5).

   Die Übergangskanten der Zylinder  öffnungen 14 zu den     Aussparungen    16 sind mit Ab  rundungen 19 versehen. Auch     hier    bleiben von der  Steuerfläche in Bewegungsrichtung der Zylinderöff  nungen 14 nur noch die Stege 17 als Dichtelemente  zwischen den letzteren bestehen. In     Fig.    4 ist sehr  deutlich die geringe Tiefe der Aussparung 16 zu  sehen. Wie bei den Beispielen nach     Fig.    1 und 3  kann auch hier die Tiefe und deren Verlauf in     tan-          gentialer    Richtung den jeweiligen Erfordernissen der  Geräuschminderung angepasst werden.  



  Dadurch, dass die Summe aller     Stegflächen    infolge  der vorgeschlagenen Erweiterungen der Zylinderöff  nungen höchstens     '/5    der oben bezeichneten Kreis  ringfläche ausmachen, wird der Vorteil erreicht, dass  die Zylinderöffnungen selbst als     Entlastungsfläche     für die Reaktionskraft der Kolben wirken, die in den  mit den betreffenden Zylinderöffnungen verbundenen  Zylindern geführt sind. Ausserdem ist die Entlastung  des Zylinderkörpers von der     Reaktionskraft    der Kol  ben immer dort     wirksam,    wo ein Kolben unter       Flüssigkeitsdruck    steht.

   Sie wirkt     also    auch dann,  wenn die     Zylinderöffnung    die Stege zwischen den  Steuerschlitzen des Gehäuses     überfährt    und damit ist  hier die bisher vorhandene und unerwünscht hohe  Flächenpressung beseitigt.  



  Durch die     Erweiterung    der     Zylinderöffnungen    in       genanntem    Sinne dürfte die sich ergebende     Stegbreite     zwischen den Zylinderöffnungen kleiner     als    die  Wandstärke zwischen den angeschlossenen Zylindern      sein, zumal letztere aus verschiedenen Gründen nicht  beliebig verkleinert werden kann. Um die Ausbildung  der Zylinderöffnungen doch zu ermöglichen, sind die  anhand der     Fig.    1 und 2 bereits beschriebenen Er  weiterungen der Zylinderöffnungen im Bereich der  Gleitfläche in Form von flachen Aussparungen 5  vorgesehen, wobei die Begrenzungskanten der Steuer  fläche je nach Herstellungsverfahren gerade oder bo  genförmig oder ähnlich sein können.  



  Bei den bisher bekannten Ausführungen der Zy  linderöffnungen an der     Schieberfläche    besassen diese  eine sehr scharfe     übergangskante    von der Wand der  Öffnungen zur Gleitfläche. Das führte bei höheren  Drehzahlen zu Strömungsverlusten und Hohlraum  bildung. Dem abzuhelfen kann die in     Fig.    2 darge  stellte Abrundung 18 der Übergangskante Zylinder  öffnungen-Erweiterungsfläche dienen.  



  Das meist als Arbeitsmittel verwendete Öl weist  eine gewisse     Kompressibilität    auf, welche insbeson  dere die Geräuschbildung ungünstig beeinflusst und  eine Minderung der Fördermenge zur Folge hat.  Wenn nämlich im Verlauf einer Arbeitsperiode ein  Zylinderraum mit niedrigem Öldruck mit einem  Steuerschlitz des Schiebers mit höherem Druck und  umgekehrt in Verbindung kommt, so findet in den  Steuerschlitzen unabhängig von der Kolbenbewegung  eine schlagartig verlaufende Ausgleichsströmung  statt, die erst bei Druckgleichheit beendet ist. Deren  Folge sind ebenso harte Druckschwankungen in den  Ölleitungen und mechanische Schwingungen im Kol  benantrieb. Beides wirkt geräuscherzeugend.  



  Es sind bisher zwei Möglichkeiten bekannt, diese  nachteiligen Vorgänge einzuschränken. Man kann  z. B. eine Phasenverschiebung zwischen der Kolben  bewegung und den Steuervorgängen vorsehen. Deren  Zweck ist es, den Übergang der     Zylinderöffnungen     von den Stegen zwischen den Steuerschlitzen des  Schiebers zu den Steuerschlitzen und umgekehrt so  zu verzögern, dass der Ölinhalt im Zylinder jeweils  während des Wechsels vom zugehörigen Kolben auf  den Druck des nachfolgenden Steuerschlitzes vorver  dichtet bzw. expandiert wurde.  



  Auch bei den dargestellten     Schiebersteuerungen     kann dieses Verfahren zur Geräuschminderung an  gewandt werden. Hier wird die gewünschte Phasen  verschiebung dadurch erreicht, dass nach     Fig.    3 die  der Erweiterung der Zylinderöffnungen dienenden  flachen Aussparungen an der Mündung der Zylinder  öffnungen unsymmetrisch verteilt sind, so dass die  Lage der Trennstege zwischen den Aussparungen  von der Winkelhalbierenden des     Zentriwinkels    zweier  sich folgenden Zylinderbohrungen um den gewünsch  ten Phasenwinkel und im gewünschten Sinne ab  weicht.

   Bei derartiger Gestaltung kann durch Aus  wechslung des die Zylinderbohrungen aufweisenden  Körpers oder eines mit ihm verbundenen, die Steuer  fläche aufweisenden Teiles mit     unterschiedlicher     Phasenverschiebung eine vorhandene Kolbenma  schine dem jeweiligen Verwendungszweck angepasst  werden.    Der eben gemachte Vorschlag lässt sich bei Kol  benmaschinen, die z. B. als Teile eines hydrostati  schen Getriebes in beiden Drehrichtungen betrieben  werden sollen, nur beschränkt anwenden.

   Um auch  hier die entstehenden Betriebsgeräusche einzu  schränken, ist es     bekannt,    die Enden der Steuer  schlitze des Gehäuses     querschnittsmässig    so einzu  schränken, dass der oben bezeichneten Ausgleichs  strömung ein geringer Querschnitt zur Verfügung  steht und dadurch der Quotient     dp/dt    (p = Flüssig  keitsdruck im Zylinder, t = Zeit) verkleinert wird.  



  Dementsprechend werden, wie in     Fig.    4 dar  gestellt, bei der dortigen Gestaltung der Schieber  steuerung     zur    Geräuschminderung die der Erweite  rung der Zylinderöffnungen dienenden flachen Aus  sparungen an der Steuerfläche des     Zylinderkörpers     in ihrer Tiefe so gering bemessen, dass     ihr    Quer  schnitt quer zur Bewegungsrichtung beim Wechsel  des Steuerschlitzes die Ausgleichsströmung im ge  wünschten Masse hemmt.  



  Die     Schiebersteuerung    bei mehrzylindrigen Kol  benmaschinen kann ebensogut bei     zylinderförmigen,          kegelförmigen,        kugelförmigen    als auch bei planflä  chigen Gleitflächen der     Schiebersteuerung    Anwen  dung finden. Auch können die beiden, der Geräusch  minderung dienenden baulichen Massnahmen zu  gleich angewandt werden.



      Slide control in multi-cylinder piston machines, in particular for hydraulic motors and pumps The present invention relates to the slide control in multi-cylinder piston machines, in particular for hydraulic motors and pumps. Such multi-cylinder piston machines are z.

   B. known in hydrostatic transmissions, the cylinders of which are usually parallel or inclined, sometimes also radially around the drive shaft to. There is then the task of connecting the individual cylinders to the stationary supply and discharge lines for the work equipment in time with the piston movement.



  For this purpose, it is customary in machines with a rotating cylinder body to let this run against a surface firmly connected to the housing, in the sense of a slide control. The not agile for sealing the sealing surface is mostly caused by the pressure of the working medium, z.

   B. oil, generated, for example, by the reaction force of the piston or equivalent parts presses the cylinder body against the control surface of the housing.



  The control surfaces sliding on one another can be cylindrical, conical, spherical or planar. Each cylinder has an opening located in the area of the slide surface and the counter surface of the housing or an associated part is provided with control slots, which are passed over one after the other when the cylinder body is rotated by the cylinder openings.



  The control slots of the housing are in connection with the lines for the working fluid: when the cylinder body rotates, the latter flows to or from the individual cylinders in time with the piston movement.

   can escape from it. The between the cylinder openings and the sliding surface parts of the cylinder body lying in the sliding direction are called webs. They separate the individual cylinder mouths from one another. The control surface of the housing also has bars,

          which separate the control slots from each other. So that the cylinder openings cannot short-circuit two consecutive control slots, the webs between the control slots of the housing must enclose a somewhat larger pitch circle angle than the cylinder opening on the cylinder body.



  As already mentioned, the slide surfaces are hydraulically pressed against each other, namely the contact pressure is in constant proportion to the fluid pressure of the working medium ('O'1), and the slot surface of the control slots on the housing which counteracts the contact pressure must be very precisely coordinated ,

   To ensure on the one hand a sufficient and secure seal and on the other hand good lubrication and low friction of the slide surfaces sliding on one another.



  In practice, the best adjustment of the control surface pressure encounters difficulties. With an odd number of cylinders z. B. the number of pistons acted upon by the pressure changes in rapid succession between (z + l) / 2 and (z - 1) / 2.

       Here z = number of cylinders. It is not possible to design the control slots on the housing so that their surface pressure on the sealing slide sliding surfaces always has the most favorable ratio corresponding to the pressure of the working medium. However, particularly difficult conditions exist in the area of the webs separating the control slots on the housing.

   When the cylinder openings are driven over, the lack of hydraulic compensation creates an increased surface pressure there, which has to be accepted because, on the other hand, in the area of the control slots, the same contact pressure should be sufficient to maintain the seal of the sliding surfaces despite the reduction due to the relieving effect of the control slots .



  The present invention now shows how these deficiencies are largely eliminated and thus the achievement of almost ideally balanced contact pressure conditions on the entire slide surface are made possible.

   It proposes such an expansion of the mouths of the cylinder openings on the control surface of the cylinder body in the tangential direction, d. H. in the sliding direction to ensure that the sum of all web surfaces between the cylinder openings in the area of the circular ring area covered by the cylinder openings on the slide surface during the relative movement between the cylinder openings and the slide is at most a fifth of the latter.



  In Figs. 1 to 5 of the drawings, examples of the invention are shown, which he will then be explained.



  1 shows half of a cylinder body from the first example with a plan view of its control surface, with axial cylinders; FIG. 2 shows a development of the control slots of FIG. 1 in tangential section; Fig. 3 of the second example, half of a cylinder body Zy with a plan view of the control surface; 4 of the third example shows a partial cross section through a cylinder body with radial cylinders;

         Fig. 5 shows part of the control sleeve of the cylinder body of Fig. 4 in development.



       In Fig. 1 and 2, a rotating cylinder body 1 of a piston machine, which can be used as a motor or pump, has axial cylinder bores 2, the cylinder openings 3 of which opens in the region of a control surface 4 resting on the fixed slide surface. The openings 3 are approximately equal to the cylinder diameter within the cutouts 5 in their tangential extent and the openings of the openings are widened in the tangential direction by the flat cutouts 5.

   The recesses 5 of two adjacent cylinders approach each other so far that only webs 6 of the control surface 4 of the cylinder body 1 remain between them. The recesses 5 are highlighted by dashed lines and shown in FIG. 2 in their depth profile. The line b means the inner edge of the cylinder opening 3.

   The cylinder bore 2 is provided at its lower end in the usual manner with an annular extension, the other edge of which is denoted by a. The line c is intended to indicate the transition from the circular hole to the slot 3.

   The transition edge from the cylinder openings 3 to the recesses 5 is rounded at point 18. The central angle 2a enclosed by two adjacent cylinder centers. is halved by the center line of the web 6.

   The sum of all land areas between the cylinder openings is at most one fifth of the area of the annulus delimited by the circular lines with the radii R and r in the area of the circular ring area marked by the cylinder openings during the relative movement between the cylinder openings and the slide.



  In Fig. 3, the cylinder body 1 with its Zy relieve 2 and the openings 3 open into the control surface 4 is provided. In contrast to FIG. 1, however, cutouts are made here in such a way that they only widen the cylinder openings 3 in one sliding direction up to line 30. In addition, the webs 8 have curved delimiting edges 30.

   As a result of one-sided recesses 7, the web is shifted in the middle of the cylinder pitch circle in such a way that the Zen triwinkel of two adjacent cylinder bores is divided by it into the unequal angles (3 and 7 and thus a desired phase shift of the valve timing compared to the piston movement is given.



  In Fig. 4 a control sleeve 11 is pressed into a body 9 with radial Zy relieve 10, which together with the part 9 forms the cylinder body. In the bore of the control sleeve 11, a control pin 12 is rotatably fitted as a slide. It has three control slots 13, only one of which can be seen. In operation, the cylinder body 9 rotates around the stationary slide 12 connected to the housing. The cylinders 10 have openings 14 which have recesses 16 in the area of the cylindrical control surface 20 of the cylinder body 9 (see FIG. 5).

   The transition edges of the cylinder openings 14 to the recesses 16 are rounded 19 from. Here, too, only the webs 17 remain of the control surface in the direction of movement of the cylinder openings 14 as sealing elements between the latter. In Fig. 4, the small depth of the recess 16 can be seen very clearly. As in the examples according to FIGS. 1 and 3, the depth and its course in the tangential direction can also be adapted here to the respective requirements of noise reduction.



  The fact that the sum of all land areas as a result of the proposed widening of the cylinder openings make up at most 1/5 of the above-mentioned circular ring area, the advantage is achieved that the cylinder openings themselves act as a relief area for the reaction force of the pistons in the cylinder openings concerned connected cylinders are performed. In addition, the relief of the cylinder body from the reaction force of the Kol ben is always effective where a piston is under liquid pressure.

   So it also works when the cylinder opening passes over the webs between the control slots of the housing and the previously existing and undesirably high surface pressure is eliminated here.



  By expanding the cylinder openings in the sense mentioned, the resulting web width between the cylinder openings should be smaller than the wall thickness between the connected cylinders, especially since the latter cannot be reduced in size for various reasons. In order to enable the formation of the cylinder openings nevertheless, the extensions of the cylinder openings already described with reference to FIGS. 1 and 2 are provided in the area of the sliding surface in the form of flat recesses 5, the boundary edges of the control surface depending on the manufacturing process straight or bo geniform or can be similar.



  In the previously known versions of the Zy cylinder openings on the slide surface, these had a very sharp transition edge from the wall of the openings to the sliding surface. At higher speeds this led to flow losses and cavity formation. This can be remedied by the rounding 18 of the transition edge of the cylinder opening expansion surface shown in FIG. 2.



  The oil, which is mostly used as a working medium, has a certain compressibility, which in particular has an unfavorable effect on the formation of noise and results in a reduction in the delivery rate. If, in the course of a working period, a cylinder chamber with low oil pressure comes into contact with a control slot of the slide with higher pressure and vice versa, a sudden equalizing flow takes place in the control slots regardless of the piston movement, which is only ended when the pressure is equal. The consequences of this are equally severe pressure fluctuations in the oil lines and mechanical vibrations in the piston drive. Both have a noise-generating effect.



  There are currently two known ways to limit these disadvantageous processes. You can z. B. provide a phase shift between the piston movement and the control operations. Their purpose is to delay the transition of the cylinder openings from the webs between the control slots of the slide to the control slots and vice versa so that the oil content in the cylinder is pre-sealed or expanded during the change from the associated piston to the pressure of the subsequent control slot .



  This method of noise reduction can also be applied to the slide controls shown. Here, the desired phase shift is achieved by the fact that, according to FIG. 3, the flat recesses serving to enlarge the cylinder openings are distributed asymmetrically at the mouth of the cylinder openings, so that the position of the separating webs between the recesses depends on the bisector of the central angle of two subsequent cylinder bores deviates by the desired phase angle and in the desired sense.

   With such a design, an existing piston machine can be adapted to the respective intended use by changing the body having the cylinder bores or an associated part having the control surface with different phase shifts. The proposal just made can be benmaschinen in Kol, the z. B. to be operated as parts of a hydrostatic's transmission in both directions of rotation, apply only to a limited extent.

   In order to limit the operating noise that arises here too, it is known to restrict the ends of the control slots of the housing in terms of cross-section in such a way that the above-mentioned compensating flow has a small cross-section and thus the quotient dp / dt (p = liquid pressure in Cylinder, t = time) is reduced.



  Accordingly, as shown in Fig. 4, in the design of the slide control there to reduce noise, the expansion of the cylinder openings serving shallow recesses on the control surface of the cylinder body are so small in depth that their cross-section is transverse to the direction of movement Changing the control slot inhibits the equalizing flow to the desired extent.



  The slide control in multi-cylinder piston machines can be used just as well for cylindrical, conical, spherical and planar sliding surfaces of the slide control. The two structural measures used to reduce noise can also be used at the same time.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Schiebersteuerung bei mehrzylindrigen Kolben maschinen, gekennzeichnet durch eine derartige Er weiterung der Mündungen der Zylinderöffnungen (3 bzw. 14) an der Steuerfläche des Zylinderkörpers in tangentialer Richtung, dass die Summe aller Stegflä- chen (6 bzw. 8 bzw. PATENT CLAIM Slide control in multi-cylinder piston machines, characterized by such an expansion of the mouths of the cylinder openings (3 or 14) on the control surface of the cylinder body in the tangential direction that the sum of all web surfaces (6 or 8 or 17) zwischen den Zylinderöff nungen im Bereich der bei der Relativbewegung zwi schen den Zylinderöffnungen und dem Schieber von den Zylinderöffnungen an der Schieberfläche bestri chenen Kreisringfläche höchstens ein Fünftel der letzteren beträgt. UNTERANSPRÜCHE 1. Schiebersteuerung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Erweiterung der Zy linderöffnungen im Bereich der Gleitfläche durch flache Aussparungen (5 bzw. 7 bzw. 16) gebildet wird, wobei deren in der Steuerfläche liegenden Be grenzungskanten gerade verlaufen. 17) between the cylinder openings in the area of the circular ring area brushed by the cylinder openings on the slide surface during the relative movement between the cylinder openings and the slide is at most a fifth of the latter. SUBClaims 1. Slide control according to claim, characterized in that the expansion of the cylinder openings in the area of the sliding surface is formed by flat recesses (5 or 7 or 16), the limiting edges of which are located in the control surface. 2. Schiebersteuerung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Erweiterung der Zy linderöffnungen im Bereich der Gleitfläche durch flache Aussparungen (5 bzw. 7 bzw. 16) gebildet wird, wobei deren in der Steuerfläche liegenden Be grenzungskanten bogenförmig verlaufen. 3. Schiebersteuerung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Übergangskante Zy- linderöffnung-Erweiterungsfläche mit einer Abrun dung (18 bzw. 19) versehen ist. 2. Slide control according to claim, characterized in that the extension of the cylinder openings in the area of the sliding surface is formed by flat recesses (5 or 7 or 16), the limiting edges of which are located in the control surface are arcuate. 3. Slide control according to claim, characterized in that the transition edge of the cylinder opening expansion surface is provided with a rounded portion (18 or 19). 4. Schiebersteuerung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zur Geräuschminderung die der Erweiterung der Zylinderöffnungen dienenden flachen Aussparungen (7, Fig. 3) an der Mündung der Zylinderöffnungen asymmetrisch verteilt sind, so dass die Lage der Trennstege (8) zwischen den Aus sparungen von der Winkelhalbierenden des Zentri- winkels ((3+-Y) zweier sich folgender Zylinderboh rungen (2) um einen Phasenwinkel abweicht. 4. Slide control according to claim, characterized in that to reduce noise, the flat recesses (7, Fig. 3) serving to expand the cylinder openings are distributed asymmetrically at the mouth of the cylinder openings, so that the position of the separators (8) between the cutouts deviates from the bisector of the central angle ((3 + -Y) of two following cylinder bores (2) by one phase angle. 5. Schiebersteuerungen nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die flachen Aussparungen (16, Fig. 4) an der Steuerfläche des Zylinderkörpers in ihrer Tiefe derart bemessen sind, dass ihr Quer schnitt quer zur Bewegungsrichtung beim Wechsel des Steuerschlitzes die Ausgleichsströmung zu hem men vermag. 5. Slide controls according to claim, characterized in that the shallow recesses (16, Fig. 4) on the control surface of the cylinder body are dimensioned in depth such that their cross-section transversely to the direction of movement when changing the control slot is able to hem the equalizing flow .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013213614A1 (en) * 2013-07-11 2015-01-15 Volkswagen Aktiengesellschaft axial piston

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