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Hydraulische Maschine Die Erfindung betrifft eine hydraulische Maschine
mit einem umlaufenden Körper, der in Zylinderbohrungen geführte, mit Hilfe eines
Verschiebegliedes, insbesondere einer Schiefscheibe bewegte Arbeitskolben und vom
Grund der Zylinderbohrungen ausgehende Kanäle enthält, und mit einem an dem Umlaufkörper
anliegenden Steuerspiegel, dessen in mehrere Abschnitte aufgeteilte Schlitze im
Zusammenwirken mit den Mündungen der Kanäle den Zu- und Ablauf der Flüssigkeit steuern.
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Bei Pumpen dieser Art ist bekannt, die Ein- und Auslaßschlitze derart
zu unterteilen, daß jeweils ein kleiner Nebenabschnitt in Drehrichtung des Zylinderkörpers
dem jeweiligen Hauptabschnitt des Ein- oder Auslaßschlitzes vorgeschaltet ist, wobei
Haupt- und Nebenabschnitt unter Zwischenschaltung eines Ventils miteinander in Verbindung
stehen, um die während des Arbeitens der Pumpe auftretenden Geräusche zu vermindern.
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Wird bei bekannten Pumpen ein Teil des hydraulischen Mittels zu irgendeinem
Zweck, beispielsweise für die Schmierung oder die Kühlung eines Pumpenteiles benötigt,
so wird es im allgemeinen dem die Ein-und Auslaßschlitze durchströmenden Mittel
entnommen und steht damit unter dem Druck, der im Augenblick der Entnahme im Ein-
oder Auslaßschlitz herrscht. Mit den bekannten Maßnahmen ist es daher nicht möglich,
bestimmte Forderungen, wie Konstanthaltung der Menge oder Änderung nach bestimmten
Gesetzen, zu erfüllen, wie sie bei Verwendung des hydraulischen Mittels in vielen
Fällen auftreten. Die vorstehend angegebene Aufgabe wird nun gemäß der Erfindung
bei der eingangs genannten Maschinenbauart dadurch gelöst, daß außer je einem Hauptabschnitt
für den Ein- und Auslaß der Maschine mindestens ein zusätzlicher Schlitzabschnitt
angeordnet ist mit einer eigenen Anschlußleitung, die getrennt von dem Ein-und Auslaß
der Hauptabschnitte zu einem Verbraucher führt.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Pumpe des 1. Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Darstellung
einer Einzelheit des zweiten Beispiels.
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Die Pumpe hat ein Gehäuse 1, das von einem Deckel 2 verschlossen ist.
In dem Gehäuse ist in Gleitführungen 4 und 5 ein mit einer Antriebswelle 6 verbundener
Zylinderkörper 7 gelagert. Am Austritt der Antriebswelle 6 aus dem Gehäuse 1 ist
eine Dichtung 8 angeordnet.
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In dem Zylinderkörper 7 liegen vier Zylinder 9, deren Achsen parallel
zu der Drehachse des Zylinderkörpers 7 sind. Jeder Zylinder enthält einen Kolben
11, der von einer zwischen dem Boden des Zylinders 9 und dem Boden einer Höhlung
12 des Kolbens eingespannten Druckfeder 13 aus dem Zylinder heraus gegen eine Schiefscheibe
14 gedrückt wird. Die Schiefscheibe 14 ruht auf einer Stützplatte 15, die sich mit
einer kugeligen Fläche 16 an dem Deckel 2 abstützt und in ihrer Schräglage mit Hilfe
eines Hebels 17 verstellt werden kann.
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Jeder Zylinder 9 ist durch eine Öffnung 18 mit der linksliegenden
Stirnseite des Zylinderkörpers 7 verbunden. Diese gleitet dichtend auf einem an
dem Gehäuse 1 angebrachten Steuerspiegel 19.
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In diesem Steuerspiegel liegen in gleicher Entfernung von der Drehachse
ein mit einem Einlaß 20 verbundener Hauptabschnitt 21 des Saugschlitzes (Fig. 2),
ein mit einem Auslaß 22 verbundener Druckschlitz 23 und ein Nebenabschnitt 24 des
Saugschlitzes. In größerer Entfernung von der Drehachse liegt eine Ausnehmung 27,
die als Schmiertasche dient und mit dem Nebenabschnitt 24 durch einen Kanal 28 verbunden
ist.
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In Fig. 2 ist der nierenförmige Querschnitt der Öffnungen 18 erkennbar.
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Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, kommt beim Umlauf des Zylinderkörpers
7 jeder Kolben einmal in die oben dargestellte äußerste Lage, in der die Zylinderfüllung
am größten ist, und einmal in die unten dargestellte innerste Lage, bei der die
Zylinderfüllung am kleinsten ist und dem Totraum des Zylinders entspricht. Dieser
Totraum ist in der dargestellten Ausführungsform bestimmt von dem Abstand des Kolbens
11 von der Grundfläche 25 des Zylinders und von der Größe der Öffnung 18 und der
Höhlung 12. N immt die Öffnung 18 die in Fig. 2 dargestellte Lage ein, so ist der
Kolben 11 in seiner inneren Totpunktlage.
Beire Arbeiten der Pumpe
dreht sich der Zylinderkörper 7, in Blickrichtung der Fig. 2 gesehen, im Uhrzeigersinn.
Solange die Öffnung 18 einer der Zylinder 9 über dem Hauptabschnitt 21 des Saugschlitzes
ist, saugt der in seine äußere Totpunktlage gellende Kolben 11 Druckmittel aus dem
Einlaß 20 an. Hat der Kolben die äußere Totpunktlage erreicht, so ist die Verbindung
zwischen Öffnung 18 und Saugschlitz 21 unterbrochen und der Druckhub beginnt. Im
weiteren Verlauf der Umdrehung des Zylinderkörpers 7 trifft die Öffnung 18 auf den
Druckschlitz 23, in dem der Förderdruck herrscht, und der Inhalt des Zylinders wird
durch diesen zum Auslaß 22 hinausgeschoben. Dies geht so lange, bis der Kolben in
seiner inneren Totpunktlage steht und die ihm zugehörige Öffnung die gestrichelt
angegebene Stellung erreicht hat. Die Verbindung zum Druckschlitz ist abgebrochen.
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Bei fortschreitendem Umlauf des Zylinderkörpers 7 trifft die Öffnung
18 auf den Nebenabschnitt 24. Der in dem Notraum des zugehörigen Zylinders herrschende
Betriebsdruck wirkt über den 'Nebenabschnitt 24, den Kanal 28 und die Öltasche 27
auf den Zylinderkörper 7 und hebt diesen geringfügig an, so daß die Laufflächen
der aufeinandergleitenden Teile geschmiert werden. Sobald jedoch die Öffnung 18
den Hauptabschnitt 21 des Saugschlitzes erreicht, fällt der Druck in dem Nebenabschnitt
24 und den angeschlossenen Ausnehmungen auf den Förderdruck ab, was jedoch die den
aufeinandergleitenden Flächen zugeführteDruckmittelmenge nicht nachteilig beeinflußt.
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Wenn nur eine Öltasche angeordnet ist, wie im vorstehend beschriebenen
Beispiel, so wird der Zylinderkörper einseitig angehoben, was für die Ausbildung
eines Schmierkeiles von Vorteil ist. Es können aber auch mehrere Öltaschen derart
angeordnet werden, daß der Zylinderkörper gleichmäßig um einen geringen Betrag angehoben
wird.
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An Stelle des Nebenabschnittes 24 oder zusätzlich zu diesem kann ein
'Nebenabschnitt 30 treten, der in Fig. ? strichpunktiert eingezeichnet ist und zu
einer ebenfalls strichpunktiert angegebenen Öltasche 31 über einen Kanal 32 führt,
wobei der Hauptabschnitt 21 des Saugschlitzes nur bis zu einer strichpunktiert angegebenen
Begrenzungslinie 33 reicht. Solange eine der Bohrungen 18 gleichzeitig über dem
Hauptabschnitt 21 und dem Nebenabschnitt 30 des Saugschlitzes steht, herrscht in
beiden Abschnitten Saugdruck. Nachdem diese Bohrung den Hauptabschnitt 21 des Saugschlitzes
verlassen hat, steht der Kolben in seiner oberen Totpunktlage und beginnt mit dem
Druckhub, wobei er mit nur geringem Überdruck, der noch nicht der Größe des Förderdruckes
entspricht, Druckmittel in die Öltasche 31 drückt. Verläßt die betrachtete Öffnung
18 den Nebenabschnitt 30, so wird der Hauptabschnitt 23 des Druckschlitzes aufgesteuert,
in dem der Förderdruck des Auslasses 22 herrscht.
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In dem schematisch dargestellten Steuerspiegel in Fig. 3 sind zwischen
den hier mit 41 und 43 bezeichneten Hauptabschnitten der Saug- und Druckschlitze
jeweils zwei Nebenabschnitte 44 bis 47 vorhanden, deren Mindestabstände etwa der
Breite der gestrichelt angegebenen Öffnungen 18 der Zylinder 9 in Fig. 1 entsprechen.
Ein zum Hauptabschnitt 41 des Saugschlitzes führender Zuströmkanal ist mit 49 und
ein vom Hauptabschnitt 43 des Druckschlitzes kommender Förderkanal ist mit 50 bezeichnet.
Von dem Zuströmkanal 49 zweigt ein zum Nebenabschnitt 47 des Saugschlitzes führender
Seitenkanal 52 ab, der als Kühlspirale ausgebildet ist und zum Zwecke der
Kühlung durch einen mit 53 bezeichneten Pumpenteil führt. Die mit den anderen Nebenabschnitten
44 bis 46 verbundenen Kanäle führen zu anderen Pumpenteilen, die zu irgendeinem
anderen Zweck Druckmittel benötigen.
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Der Kolben, dessen Bohrung 18 zwischen dem Nebenabschnitt 44 des Saugschlitzes
und dem \Tebenabschnitt 45 des Druckschlitzes liegt, steht in seinem oberen Totpunkt
am Ende seines Saughubes und der entgegengesetzte, zwischen dem Nebenabschnitt 46
des Druckschlitzes und dem Nebenabschnitt 47 des Saugschlitzes liegende Kolben steht
in seinem unteren Totpunkt am Ende seines Druckhubes. Bei sich drehendem Zylinderkörper
7 beginnt dieser Kolben mit seinem Saughub und saugt, solange die Bohrung 18 den
Nebenabschnitt 47 des Saugschlitzes überdeckt, Druckmittel über den Kanal
52 an, das vom Hauptstrom im Kanal 49 abgezweigt wird und beim Durchfluß
durch den im Pumpenteil 53 liegenden Kanalabschnitt diesen Pumpenteil kühlt.
Wenn die betrachtete Bohrung 18 den Haupabschnitt 41 des Einlaßschlitzes überdeckt,
wird Druckmittel aus dem Kanal 49 unmittelbar angesaugt und bei alleiniger Überdeckung
des Nebenabschnitts 44 Druckmittel aus dem diesem angeschlossenen Kanal. Beim anschließenden
Druckhub wird Druckmittel zunächst durch den Nebenabschnitt 45 in den anschließenden
Kanal, dann durch den Hauptabschnitt 43 des Auslaßschlitzes in den Förderkanal 50
und schließlich durch den Nebenabschnitt 46 in den daran anschließenden Kanal gefördert,
wobei das unter Druck stehende Druckmittel aus einem der Nebenabschnitte 45 und
46 zur Schmierung eines Pumpenteiles verwendet werden kann.
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Die durch die Nebenabschnitte 44 bis 47 fließenden Teilströme sind
von den durch die Hauptabschnitte 41 und 43 fließenden Hauptströmen mengenmäßig
unabhängig und durch den jeweils vom betreffenden Nebenabschnitt 44 bis 47 eingenommenen
Zentriwinkel bestimmt.
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Bei hydraulischen Motoren besteht noch die Möglichkeit, einen kleinen
Teilstrom zu erzeugen, dessen Druck höher ist als der Druck in dem den Motor antreibenden
Hauptstrom, so daß der Motor auch noch eine hydraulische Leistung abgeben kann.
Zu diesem Zweck wird der Öffnung 18 unter Antriebsdruck stehendes Druckmittel zugeführt,
wenn sich der zugehörige Kolben unmittelbar vor oder im oberen Totpunkt befindet,
und dieser Bohrung, nachdem der Kolben seinen oberen Totpunkt überschritten hat,
wieder Druckmittel entnommen. Dieses Druckmittel wurde während der zwischen Zufluß
und Entnahme liegenden Bewegung des Zylinderkörpers von diesem Kolben unter höheren
Druck gesetzt als das zum Antrieb dienende Druckmittel.