DE1037799B - Stufenlos regelbares OEldruckgetriebe der Axialkolbenbauart - Google Patents

Description

• Stufenlos regelbares Uldruckgetriebe der Axialkolbenbauart

  Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos regel-

  bares, hydrostatisches Getriebe der Axialkolbenbau-

  art, das aus einer Öldruckpumpe und einem Öldruck-

  motor mit je einer rotierenden Schrägscheibe, einem

  um seine Längsachse rotierenden Zylinderblock mit

  achsparallelen Zylindern und einer ebenen Steuerplatte

  besteht. Die bisher bekannten Ausführungen solcher

  Getriebe haben den Nachteil zu enger Öldurchfluß-

  querschnitte an der Steuerung, weshalb sich bei hohen

  Drehzahlen ein starkes Anwachsen des 'hydrodynami-

  schen Strömungswiderstandes und ein dementspre-

  chender Abfall des Gesamtwirkungsgrades bemerkbar

  macht.

  Bei den bisher ausgeführten, den. Zylinderblock ab-

  schließenden Steuerplatten erfolgt die Abdichtung des

  Drucköls durch eine innere und eine äußere, auf dem

  Zylinderblock befindliche Kreisringfläche, die mitein-

  ander durch radial verlaufende Stegflächen verbunden

  sind zwecks Abtrennung der einzelnen Zylinderräume.

  Der gemeinsame Mittelpunkt dieser Kreisringflächen

  liegt auf der Drehachse des Zylinderblocks. Da der

  Zylinderblock durch Öl- und Federkräfte in axialer

  Richtung gegen die Steuerplatte gedrückt wird, liegt

  für die Schmierung der besagten Kreisringflächen das

  gleiche Problem vor wie bei einem ebenen Spurlager.

  Würden die Kreisringflächen unmittelbar auf der

  Steuerplatte gleiten, dann würden sie sich sehr bald

  so einschleifen, daß zwischen die aufeinander gleiten-

  den Flächen überhaupt kein Schmieröl mehr gelangen

  könnte und die Flächen daher durch trockene Reibung

  find Verschleiß zerstört würden. Man sorgt daher in

  bekannter «'eise, insbesondere mittels außerhalb der

  Dichtflächen und des Dichtbereichs befindlicher Ent-

  lastungsflächen dafür, daß die Kreisringflächen des

  Zylinderblocks in einem kleinen, durch einen Schmier-

  ölfilm ausgefüllten Abstand von der Steuerplatte

  laufen. Dadurch ergibt sich, aber eine erhöhte Undich-

  tigkeit an der Steuerung, was man durch die radiale

  Breite der Kreisringflächen in erträglichen Grenzen

  zu halten sucht. Das unter den Kreisringflächen nach

  außen durchfließende Drucköl übt auf den Zylinder-

  block eine diesen von der Steuerplatte abhebende

  Kraft aus, der durch eine größere Gegenkraft ent-

  gegengewirkt werden maß. In bekannter Weise wird

  diese Gegenkraft dadurch erzeugt, daß man die engste

  Ouerschnittsfläche des Durchtrittskanals am steuer-

  seitigen Ende der Zylinder kleiner macht als den

  Zylinderquerschnitt. Da die abhebende Kraft etwa der

  Breite der Kreisringflächen verhältnisgleich ist, muß

  zur Erzeugung einer genügenden Gegenkraft der

  Flächenunterschied zwischen Kanal- und Zylinder-

  querschnitt um so größer, d. h. aber, der Kanalquer-

  schnitt um so kleiner gemacht werden, je breiter die

  Kreisringflächen sind. In einem engeren Kanal stellt

  sich aber eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit ein, was besonders bei höheren Kolbengeschwindigkeiten, d. h. bei höheren Drehzahlen der Maschine, beträchtliche Strömungsverluste zur Folge hat.
• Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Axialkolbengetriebes, das auch bei hohen Drehzahlen einen guten Gesamtwirkungsgrad hat.
• Erfindungsgemäß haben daher die zur Abdichtung gegen Ölaustritt zwischen Zylinderblock und Steuerplatte auf dem Zylinderblock vorgesehenen, geschlossen ringförmigen Dichtleisten Wellen- oder Vieleckform oder sind als Kreisringe mit außerhalb der Zylinderblockdrehachse liegendem Mittelpunkt ausgebildet. Dadurch wird erreicht, daß im Betrieb jeder Punkt der Dichtleisten ständig über frisch von Öl benetzten Stellen der Steuerplatte gleitet. Damit ist jegliches Trockenlaufen und Fressen vermieden. Die Dichtleisten schleifen ohne künstlichen Schmierspalt auf der Steuerplatte. Als Schmierung genügt der am Metall haftende Ölfilm, dessen ständige Erneuerung durch die Benetzung zwischen den Wellen oder Ecken bzw. durch die Exzenterbewegung der kreisförmigen Leisten gesichert ist. Die Dichtwirkung der sich fast berührenden, nur durch Ölmoleküle getrennten Flächen ist so groß, daß die Dichtleisten extrem schmal gemacht werden können, ohne daß ins Gewicht fallender Leckverlust eintritt. Immerhin muß auch bei dieser Art der Abdichtung mit einem gewissen, wenn auch sehr kleinen öldurchtritt gerechnet werden, was bedeutet, daß das Drucköl auf die Dichtleisten eine den Zylinderblock von der Steuerplatte abhebende Kraft ausübt, welche der Größe der schleifenden Dichtfläche verhältnisgleich ist. Durch die Möglichkeit, die Dichtleisten sehr schmal zu machen, kann diese Alshubkraft aber sehr klein gehalten werden, und es genügt dann nur eine wesentlich kleinere Flächendifferenz zwischen Zylinder- und Kanalquerschnitt, um die Anlage des Zylinderblocks an det Steuerplatte mit Hilfe des Öldrucks in den Zylindern zu :icherri. Das heißt aber, daß der Durchtrittskanal verhältnisniäßäg groß sein kann, woraus sich eine bedeutende Verminderung des Durchströmwiderstandes ergibt und damit eine Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades bei hohen Drehzahlen, bzw. hei gleichem Gesamtwirkungsgrad wie bisher kann die Maschine schneller laufen.
• In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise schematisch dargestellt.
• Fig. 1 zeigt den Längsschnitt durch eine verstellbare Druckölpumpe (wobei der besseren Übersichtlichkeit wegen das Gehäuse, der Betätigungsmechanismus der Schrägscheibenverstellung und andere, nicht zum \\"esen der Erfindung gehörende Einzelheiten weggelassen sind) ; Fig.2 zeigt die Dichtleisten am Zylinderblock in Ansicht.
• Das hydrostatische Getriebe besteht aus einer angetriebenen Pumpe und einem (oder mehreren) im wesentlichen gleichen Motor, dessen Zylinder mit den Pumpenzylindern durch Druckleitungen verbunden sind. Der Einfachheit halber sind in der Zeichnung der Motor und die beiden `'erbindungsleitungen fortgelassen. Zur Regelung des Übersetzungsverhältnisses sind in bekannter Weise entweder Pumpe oder Motor oder beide verstellbar durch Verändern der Schrägscheibemieigung a (Fig. 1) zwischen Null und einem Größtivert.
• Der Pumpenteil (Fig. 1) wird an der Weile 1 angetrieben, die mittels einer Zahnscheibe 2 den Zylinderblock 3 und mittels einer Gelenkwelle 4 die Schrägscheibe 5 mitnimmt. Diese versetzt infolge ihrer schiefen Lage die Pleuel 6 und die Kolben 7 in hin-und hergehende Bewegung. Die im Zylinderblock nach einwärts (in der Zeichnung nach rechts) gehenden Kolben schieben das Drucköl in die Druckleitung, während die gleichzeitig auswärts (in der Zeichnung nach links) gehenden Kolben Öl aus der Rückleitung in die Zvlinder einlassen. Die Steuerung des Druck-und Rücköls erfolgt in bekannter Weise durch eine stillstehende Steuerplatte 8 mit an die Verbindungsleitungen anschließenden Druck- bzw. Rücklaufkanal9. Die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses geschieht in bekannter Weise durch Schwenken der Schrägscheibe um die auf der Zeichenebene senkrecht stehende Achse 10. Die Lagerung des Zylinderblocks auf der mit halliger Außenverzahnung versehenen Zahnscheibe 2 wirkt etwa so, als ob der Block nur in einem einzigen Gelenkpunkt 11 in Querrichtung festgehalten wäre, während er sich in Längsrichtung und in seiner Winkellage ausschließlich nach der Steuerplatte 8 ausrichtet. Das Andrücken des Zvlinderblocks gegen die Steuerplatte erfolgt in bekannter Weise durch Öl- und Federkräfte. Der Anpreßdruck der Feder 12 ist nicht groß und dient hauptsächlich dazu, die Anlage des Zylinderblocks an der Steuerplatte im Stilltand und bei Leerlauf des Getriebes zu sichern Bei Vollast entsteht der weitaus größte Teil des Anpreßdruckes durch die Wirkung des Öldruckes auf d.ie Flächendifferenz zwischen, der größeren Zylinderfläche b und der kleinsten Kanalquerschnittsfläche c. Die Abhubkraft entsteht durch die Wirkung des Öldruckes auf die zwischen den Außenkanten 13 und 14 der Dichtleisten liegende und um alle kleinsten Kanalquerschnitte verminderte Projektionsfläche des Zylinderblocks. In dieser »Abhubfläche« ist die Schleiffläche der Dichtleisten enthalten. Die Abhubfläche wird somit um so kleiner, je kleiner die Breite d der Dichtleisten ist. Infolgedessen kann auch die oben definierte Differenzfläche als »Anpreßfläche« kleiner sein, oder mit anderen Worten, der engste Kanalquerschnitt kann - da der Zylinderquerschnitt vorgegeben ist - um so größer sein, je kleiner d (Fig. 2) ist.
• In Fig.2 beispielsweise ist die äußere Dichtleiste 13 wellenförmig und die innere Dichtleiste 14 vieleckförmig gestaltet. Beide Leisten sind in bekannter '%Veise zwecks Trennung der Zylinderräume durch Zwischenstege 15 miteinander verbunden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Stufenios regelbares Öldruckgetriebe der Axialkolbenbauant, bestehend aus einer Druckölpumpe und einem Druckölmotor mit je einer rotierenden Schrägscheibe, einem um seine Längsachse rotierenden, sich dabei gegen eine ebene Steuerplatte legenden Zylinderblock mit achsparallelen Zylindern und mit zur Abdichtung gegen Ölaustritt zwischen Zylinderblock und Steuerplatte vorgesehenen, geschlossen ringförmigen Dichtleisten, dadurch gekennzeichnet, daß diese Leisten (13, 14) Wellen- oder Vieleckform 'haben oder als Kreisringe mit außerhalb der Zylinderblockdrehachse liegendem -Mittelpunkt ausgebildet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften N r. 218 229, 623 209, 635 527; französische Patentschrift Nr. 587385; USA.-Patentschrift Nr. 22d1701.