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Druckflüssigkeits-Kolbenmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine
Druckflüssigkeits-Kolbenmaschine mit mehreren radialen, aus zwei ineinander verschiebbaren
Hülsen bestehenden Kolben-Zylinder-Anordnungen, deren radial innenliegende Hülse
einendig mit einem Druckschuh kraftschlüssig gegen eine Kurbel anliegt und deren
außenliegende Hülse schwingbar im Maschinengehäuse abgestützt ist. Es ist schon
bekannt, zum unmittelbaren hydraulischen Antrieb eines Schleppertreibrades im Innenraum
des Rades um zur Radachse parallel versetzte Achsen Zylinder schwingbar zu lagern,
die hydraulisch betätigbare, sich mit Druckschuhen gegen Teilbereiche der Mantelfläche
einer Kurbel anlegende Kolben führen, wobei zwischen die Kurbel und die Druckschuhe
eine auf Rollen gelagerte Hülse geschaltet ist. Bei solchen Anordnungen ist es auch
bekannt, mit Hilfe verstellbarer Buchsen den Antrieb bei gleicher Liefermenge des
Druckmittels mit wahlweisen Winkelgeschwindigkeiten arbeiten zu lassen. Hierbei
ergeben sich zwischen den Druckschuhen und der Kurbel ungünstig hohe Flächenpressungen,
die die Belastbarkeit und die Dauerhaftigkeit schmälern. Weiterhin ist ein nach
Art eines Sternmotors ausgebildeter Flüssigkeitsmotor bekannt, bei dem auf der Kurbel
ein die Lager der einzelnen sternförmig angeordneten Kolben-Zylinder-Anordnungen
tragender Ring sitzt, der durch eine der Kolben-Zylinder-Anordnungen geführt wird.
Bei einer außerdem bekannten Druckflüssigkeitsmaschine mit sternförmiger Kolben-Zylinder-Anordnung
ist mit einer mittigen Bohrung ein sternförmiger Zylinderblock auf einem gegenüber
einem Gehäuse außermittigen Zapfen gelagert, dessen Zylinder zu der Lagerbohrung
hin offen sind. Durch diesen Bereich soll das Arbeitsmittel gesteuert zu- und abgeführt
werden, das in den Zylindern geführte Kolben beeinflußt, die sich außenendig mittelbar
an dem Gehäuse abstützen. Bei solchen Anordnungen treten schon nach kurzem Gebrauch
an der Lagerung des Zylinderblockes auf der Kurbel starke Leckverluste auf. Außerdem
werden verhältnismäßig viele und zeitraubender Bearbeitungen bedürfende Triebwerkteile
benötigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckflüssigkeits-Kolbenmaschine
der eingangs umschriebenen Art zu schaffen, die wohlfeil herstellbar ist, nur wenige
einfach bearbeitbare Teile umfaßt und auch unter ungewöhnlich harten Betriebsbedingungen
dauerhaft zuverlässig arbeitet. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß
der Druckschuh der Innenhülse einen stirnseitig durch die Kurbel abgeschlossenen,
in an sich bekannter Weise mit dem Arbeitsraum der Kolben-Zylinder-Anordnung verbundenen
Raum umfaßt. Bei einer solchen Kolbenmaschine lassen sich die Kolben-Zylinder-Anordnungen
einfach herstellen und montieren, da sie jeweils in sich geschlossene Einbaueinheiten
bilden. Die betriebsmäßigen Beanspruchungen bleiben dabei gering, weil sich die
Druckflüssigkeit mit einem wählbaren Anteil der von ihm geäußerten Kraft unmittelbar
auf der Kurbel abstützt, so daß der mechanische Verschleiß an den Druckschuhen gering
bleibt und bei kleinen Abmessungen der Maschine hohe Leistungen erzielbar sind.
Außerdem wirkt sich bei der erfindungsgemäßen Ausbildung günstig aus, daß nur geringe
Reibungswiderstände anfallen, so daß ein guter Wirkungsgrad entsteht. Besonders
zweckmäßig ist es bei solchen Anordnungen, die Kolben-Zylinder-Anordnungen je beidendig
kraftschlüssig an der Kurbel einerseits und dem Gehäuse anderseits abzustützen.
Dann lassen sich auch an den äußeren Enden der Kolben-Zylinder-Anordnungen die mechanischen
Beanspruchungen besonders niedrig halten, indem gemäß einem weiteren Merkmal der
Erfindung das schwingbar abgestützte Ende jeder Außenhülse offen ausgebildet und
durch eine Gegenlagermulde abgedeckt wird, so daß sich auch außenendig ein Teil
der Druckflüssigkeit unmittelbar an einem Gegenlager abstützt und die mechanischen
Beanspruchungen auf günstige Werte beschränkt, ohne große Abmessungen zu erfordern.
Solche Ausführungen lassen sich überdies zweckdienlich ausgestalten, indem in die
die Kolben-Zylinder-Anordnung lediglich kraftschlüssig, d. h. in ein Abheben zulassender
Weise abstützende Gegenlagermulde eine die Druckflüssigkeit führende Leitung einmündet.
Hiermit ergibt sich eine sehr einfache und dauerhafte Leitungsführung, da die gegeneinander
beweglichen Teile unter dem Druck
der Druckflüssigkeit dauerhaft
abdichtend gegeneinanderliegen.
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Die die äußeren Endender Außenhülsen abdeckenden Gegenlagermulden
können verschiedenartig ausgebildet werden. Sie lassen sich beispielsweise in Form
von Zylindersegmenten ausführen. Fallweise ist es jedoch zweckmäßiger, ihnen die
Form von Kugelabschnitten zu geben. Die letztere Ausführung hat den Vorteil, daß
eine einwandfreie Wirkung auch eintritt, wenn bei der Herstellung der Teile verhältnismäßig
weite Maßtoleranzen ausgenutzt werden, da eine kugelflächenförmige Abstützung eine
freie Einstellung der Kolben-Zylinder-Anordnungen ermöglicht.
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Für den Betrieb der Maschine mit Drucköl können die Hülsen so gestaltet
sein, daß dieses unmittelbar Druckkräfte erzeugt, die die Stirnenden der den Arbeitsraum
umschließenden Hülsen ausreichend sicher abdichtend gegen die Gegenlagerflächen
drücken. Dennoch ist es auch bei solchen Ausführungen empfehlenswert, die die Kolben-Zylinder-Anordnungen
bildenden Hülsen in bekannter Weise mit quer zur Längsrichtung liegenden Flächen
auszurüsten, auf denen sich eine Druckfeder abstützt. Damit wird gewährleistet,
daß auch bei im Bereich des atmosphärischen Druckes liegenden Drücken des Öls und
sogar bei Unterdrücken eine einwandfreie Dichtigkeit vorhanden ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Drucköl-Motor, Fig. 2 im Schnitt eine
Drucköl-Steuereinrichtung in kleinerem Maßstab.
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Ein einen Teil des Maschinengehäuses bildender Körper 10, der der
Einfachheit halber als Ring dargestellt ist, trägt innenseitig gleichmäßig über
den Umfang verteilte zylinderabschnittförmige Einsenkungen 11 für die Kolben-Zylinder-Anordnungen
12. In die Einsenkungen fassen die passend gerundeten Stirnenden von Außenhülsen
13, in denen Innenhülsen 12 verschiebbar sind. Die Innenhülsen 14 legen sich fußseitig
dichtend gegen die als Exzenter ausgebildete Kurbel 15 der Motorwelle 16. Die tragenden
Stirnflächen der Innenhülsen 14 sind so bemessen, daß sie den Öldruck auf ihre äußeren
Stirnflächen 17 mit günstiger Flächenpressung auf die Kurbel 15 übertragen. Das
in dem von den Hülsen 13 und 14 umschlossenen Arbeitsraum befindliche Drucköl wirkt
im wesentlichen unmittelbar auf die Kurbel 15 ein. Sinngemäß wird auch im
Bereich der Gegenlagermulden 11 der Öldruck im wesentlichen unmittelbar von dem
Ring 10 aufgenommen, während durch entsprechende Ausbildung der Bohrung der Außenhülse
13 lediglich ein zur Abdichtung ausreichender Druck aus dem Gesamtöldruck abgeleitet
wird. Jedes Hülsenpaar 13 und 14 wird durch eine Druckfeder 18 auseinandergedrückt,
die auch dann eine ausreichende Abdichtung ergibt, wenn die Arbeitsräume nicht mit
einem einen Überdruck aufweisenden Arbeitsmittel gefüllt sind. Die - Zuführung und
Ableitung des Drucköls erfolgt durch im Maschinengehäuse 10 angeordnete Kanäle 19,
die gemäß Fig. 2 durch einen mit der Motorwelle 16 drehfest gekuppelten Drehschieber
20 an einen Zuleitungskanal 21 bzw. einen Ableitungskanal 22 angeschlossen werden.
Es kann zweckmäßig sein, die kurbelseitigen Stirnenden der Innenhülsen 14 nicht
unmittelbar gegen die Kurbel 15 der Motorwelle 16, sondern gegen einen auf dieser
drehbaren Ring anliegen zu lassen, um den Verschleiß zu verringern. Ein solcher
Ring könnte mit einem Wälzlager auf der Kurbel gelagert werden.