Hydraulischer Schwingungserzeuger Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Schwingungserzeuger mit in einem Zylinderkörper radial oder axial angeordneten Kolbengruppen, wobei der Zylinderkörper auf einem Steuerzapfen oder an einem Steuerspiegel drehbar angeordnet ist und im Hydraulikkreislauf des Schwingungserzeugers ständig eine Frischöleinspeisung stattfindet.
Es sind bereits Schwingungserzeuger bekannt, in deren Kreislauf ständig durch Leckage verlorengegan- genes oder erwärmtes Drucköl durch Frischöl ergänzt bzw. ausgetauscht wird. Hierzu sind bisher eine be trächtliche Anzahl Bauelemente wie Druckstromerzeu ger, Ventile usw. erforderlich, die den Gesamtaufbau der Einrichtung zur Erzeugung von Schwingbewegun gen vergrössern und die Anlage verteuern.
Dabei han delt es sich um Schwingungserzeuger, die zur Beauf- schlagung des Verbrauchergerätes, beispielsweise eines Schubkolbenmotors, innerhalb des Zylinderkörpers einen ungeteilten Druckkanal aufweisen und mit dem Verbraucher im geschlossenen oder offenen Kreislauf arbeiten.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die oben genannten Nachteile zu beseitigen und die Frischölzu- führung zum Zwecke der Kühlung und zum Ausgleich der Leckverluste direkt im Schwingungserzeuger zu ermöglichen.
Gleichzeitig soll das zugeführte Frischöl während einer der Halbperioden des Schwingungs ablaufes in den Schwingungserzeuger eingespeist wer den, um :daunit eine Korrektur der infolge des Lecköl- abgan!ges verfälschten Sinusfonm der Schwingung zu erzielen.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Zylinderkörper zwei aufeinanderfol gende axiale oder radiale Kolbensysteme aufweist, von denen die eine Kolbenanordnung mehrere Kolben, einen Winkel bis maximal 180 einschliessend, enthält und die andere Kolbenanordnung mindestens einen Kolben aufweist, wobei die Kolben der erstgenannten Kolbenanordnung ständig über zwei miteinander ver bundene Teilringkanäle bzw. eine kreisförmige Steuer- nut mit einem Druckkanal im Steuerzapfen bzw. im Steuerspiel verbunden sind und die Kolben der zweiten Kolbenanordnung während einer Halbperiode des Zylinderkörpers über einen weiteren separaten Teil ringkanal und eine Bohrung bzw.
eine Steuernut mit einem Saugkanal im Steuerzapfen bzw. im Steuerspie gel und während der anderen Halbperiode des Zylin derkörpers über den erstgenannten Teilringkanal bzw. die erstgenannte Steuernut mit dem Druckkanal im Steuerzapfen bzw. im Steuerspiegel in Verbindung ste hen.
Die sich gegenüberliegenden Teilringkanäle im Steuerzapfen können so angebracht sein, dass sie sich seitlich, d. h. im Bereich der Steuerebene überdecken. Im Steuerzapfen können neben einem zentralen Druck kanal ein oder mehrere Saugkanäle angeordnet sein.
Bei Radialkolbenausführung können die Kolben ein- oder doppelseitig angeordnet sein, wobei die Ver bindung zu den jeweiligen Teilringkanälen gemeinsam über eine Aussparung oder von jedem Kolben bzw. Kolbenpaar über separate Bohrungen in der Steuer buchse erfolgt.
Bei Anwendung eines Steuerspiegels kann in die sem eine kreisförmige durchgehende Steuernut über den gesamten Bereich von 360 angeordnet sein, wäh rend im Saugbereich des Steuerspiegels eine weitere separate Steuernut vorhanden ist, welche sich über mindestens angenähert 180 erstreckt.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zei gen: Fig.1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Schwingungserzeugers in Radialbauart, Fig. 2 einen Querschnitt des Schwingungserzeugers nach der Linie<B>A -A</B> in Fig. 1, Fig.3 einen Teilschnitt des Schwingungserzeugers nach der Linie A-B in Fig. 1,
Fig.4 eine Seitenansicht des Steuerzapfens in der Richtung des Pfeils C in Fig. 3 gesehen, mit Abwick lung der Mantelfläche, Fig.5 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Schwingungserzeugers nach dem Axialkolbenprinzip@ Fig.6 eine Ansicht des Steuerspiegels gemäss einem Schnitt nach der Linie<B>D -D</B> in Fig. 5.
In Fig. 1 ist ein Zylinderkörper 1 des Schwingungs erzeugers dargestellt, in welchem zwei sich gegenüber liegende Kolbensysteme 2, 3 radial angeordnet sind. Das eine Kolbensystem 2 enthält sechs unter einem bestimmten Winkel paarweise angeordnete Kolben 4, während das andere Kolbensystem 3 zwei Kolben 5 aufweist. Der Zylinderkörper 1 ist drehfest mit einer Steuerbuchse 6 verbunden und mittels dieser drehbar auf einem Steuerzapfen 7 angeordnet.
Durch einen Druckkanal 8 im Steuerzapfen 7 wird der Schwin gungserzeuger mit einem nicht dargestellten, als Schwingungsübertrager arbeitenden Verbrauchergerät, nachstehend als Verbraucher bezeichnet,
verbunden. In der Verbindungsleitung zwischen dem Druckkanal 8 und dem Verbraucher ist ein ebenfalls nicht dargestel- .tes Überdruckventil angeordnet. Das Kolbensystem 2 steht bei der gezeichneten Lage der Teile über eine bogenförmige Aussparung 9 und eine radiale Bohrung 10 in der Steuerbuchse 6 und einen Teilringkanal 11 sowie eine radiale Bohrung 12 mit dem Druckkanal 8 in Verbindung.
Der Teilringkanal 11 erstreckt sich über einen Be reich von etwa 180 der Mantelfläche des Steuerzap fens 7. Gegenüber diesem Teilringkanal 11 sind über den zweiten (verbleibenden) Bereich von etwa 180 am Steuerzapfen 7 zwei weitere Teilringkanäle 13, 14 vorgesehen, welche um ein bestimmtes Mass beider seits der Ebene des Teilringkanals 11 versetzt angeord net sind. Der Teilringkanal 11 ist mit dem Teilringka- nal 13 verbunden, während der Teilringkanal 14 sepa rat angeordnet ist.
Die Teilringkanäle 11, 14 sind so angebracht, dass sie sich seitlich um einen bestimmten Betrag überdecken. Beide Teilringkanäle 11, 13 sind dadurch mit dem Druckkanal 8 über die radiale Boh rung 12 verbunden. Der Teilringkanal 14 weist mit einem im Steuerzapfen 7 vorhandenen Saugkanal 15 über eine radiale Bohrung 16 und eine weitere radiale Bohrung 17 mit einer bogenförmigen Aussparung 18, welche im Bereich der Kolben 5 liegt, Verbindung auf. Vom Saugkanal 15 führt eine Leitung zu einem nicht dargestellten Flüssigkeitsbehälter.
Das Kolbensystem 2 kann eine beliebige Anzahl Kolben 4 bzw. Kolbenpaare enthalten, die einen Win kel bis maximal 180 einschliessen. Das Kolbensystem 3 enthält eine dem Bedarfsfalle entsprechende Kolben zahl, die in der Regel geringer ist als die des Kolbensy stems 2. Alle Kolben 4, 5 liegen an einem Leitring 19 an. Die Verbindung der Kolben bzw. Kolbenpaare 4, 5 zu den Teilringkanälen 11, 13, 14 kann ausser über eine bogenförmige Aussparung 9, 18 von jedem Kol ben bzw. Kolbenpaar 4, 5 über separate Bohrungen 10 erfolgen. Jedem Kolben bzw. Kolbenpaar 4, 5 ist dann eine Bohrung 10 zuzuordnen, welche direkt zum Teil- ringkanal 11, 13, 14 führt.
Die Wirkungsweise des hydraulischen Schwin gungserzeugers ist folgende: In der gezeichneten Stellung befindet sich das Kol bensystem 2 in der Ausstossphase (Druckphase), d. h. die Kolben 4 drücken das im halbgeschlossenen Kreis lauf angesaugte Öl durch den Druckkanal 8 zum nicht dargestellten Verbraucher, z. B. zu einem Schubkol benmotor.
Zur gleichen Zeit führt das Kolbensystem 3 den Saughub aus, indem es über den Teilringkanal 14 und den Saugkanal 15 Frischöl aus dem Behälter nachsaugt. Nach Durchgang des Kolbensystems 3 in der Drehrichtung (Pfeilrichtung) des Zylinderkörpers 1 durch die Steuerebene des Steuerzapfens 7, welche in der Regel mit dem Totpunkt des Kolbenweges nahezu zusammenfällt, wird die Verbindung des Kolbensy stems 3 mit dem Teilringkanal 11 hergestellt und der Spülvorgang eingeleitet. In den Bereich der Totpunkte des Kolbenweges ist der übergang vom Saug- in den Druckraum bzw. umgekehrt gelegt.
Das von den Kol ben 5 angesaugte Frischöl wird nunmehr über den Teilringkanal 11, die radiale Bohrung 12 und den Druckkanal 8 dem Verbraucher zugeführt, bzw. in den Ölkreislauf eingespeist.
Die Kolben 4, die sich jetzt in der der Ausstoss- phase gegenüberliegenden Rückholphase befinden, sau gen über die Teilringkanäle 11, 13 und die Bohrung 12 das dem Verbraucher während der Ausstossphase zu geführte Medium wieder ab bzw. erhalten es von die sem wieder zugeführt.
Eine fortlaufende Drehbewegung des Zylinderkör pers 1 führt zu einer Bewegung des Kreislaufölvolu- mens, der ein sinusförmiger Verlauf eigen ist, deren Frequenz von der Drehzahl des Zylinderkörpers und deren Amplitude von der Grösse des durch die Exzen trizität des Leitringes 19 zur Steuerzapfenachse beding ten Kolbenhubes direkt proportional bestimmt wird. Die durch den Speisevorgang dem Ölkreislauf zuge- führte Ölmenge muss die auszugleichende Leckage decken. Ein etwa auftretender Überschuss wird dem Kreislauf wieder entnommen.
Dies erfolgt durch ein überdruckventil, welches in der vom Druckkanal 8 zum Verbraucher führenden Verbindungsleitung ange ordnet ist.
Bei der zweiten Ausführungsform ist der Aufbau eines Schwingungserzeugers nach dem Axialkolben- prinzip mit einem Plansteuerspiegel 20 aufgezeigt. Das Kolbensystem 2, bestehend aus mehreren axial ange ordneten Kolben 4 hat ständig Flüssigkeitsverbindung mit einer kreisförmig angeordneten Steuernut 21. Das gegenüberliegende Kolbensystem 3, bestehend aus bei spielsweise einem Kolben 5, ist während einer Halbpe riode mit einer separaten Steuernut 22 und während der zweiten Halbperiode mit der Steuernut 21 verbun den.
Die Steuernut 22 ist dabei so angeordnet, dass eine überdeckung mit der Steuernut 21 erfolgt und zwar derart, dass das Kolbensystem 3 ausser mit der Steuernut 22 während der anderen Halbperiode mit der Steuernut 21 verbunden ist. Die Steuernut 21 ist dabei mit dem Druckkanal 8 und die Steuernut 22 mit dem Saugkanal 15 verbunden.
Für Schwingungserzeuger nach dem Radial- oder Axialkolbenprinzip kann die Steuerung des Druckme diums mittels Steuerzapfen oder Steuerspiegel erfolgen.
Der beschriebene Schwingungserzeuger hat den Vorteil, dass die Druckölzuführung bzw. Frischöler- gänzung direkt im Schwingungserzeuger erfolgt und somit keine gesonderte Zusatzpumpe erforderlich ist. Es ist eine kleine Bauweise und eine kontinuierliche Spülung des Schwingungserzeugers gewährleistet.