DE1192053B - Als Pumpe oder Motor verwendbare Druck-fluessigkeits-Radialkolbenmaschine mit schwingenden Zylindern - Google Patents

Description

• Als Pumpe oder Motor verwendbare Druckflüssigkeits-Radialkolbenmaschine mit schwingenden Zylindern Die Erfindung bezieht sich auf eine als Pumpe oder Motor verwendbare Druckflüssigkeits-Radialkolbenmaschine mit mehreren, aus zwei ineinander verschiebbaren Hülsen bestehenden Kolben-Zylinder-Anordnungen, deren radial außenliegende Hülsen schwingbar am Maschinengehäuse abgestützt sind und deren innenliegende Hülsen einendig mit je einem Druckschuh kraftschlüssig an einem Triebexzenter anliegen und dadurch abgeschlossene, mit den Arbeitsräumen der Kolben-Zylinder-Anordnungen verbundene Druckschuhräume haben. Solche im Hauptpatent 1128 820 beschriebenen Kolbenmaschinen haben, wie die Erfahrung bestätigt hat, gegenüber bekannten Ausführungen durch die unmittelbare Abstützung der Druckflüssigkeit auf dem Exzenter eine beachtlich größere Lebensdauer und sind besonders hoch belastbar. Unter gewissen Umständen kann sich allerdings zwischen den an dem Exzenter anliegenden Enden der Kolben-Zylinder-Anordnungen und der Mantelfläche des Exzenters bzw. einem auf diesem drehbar angeordneten Ring ein Ölfilm bilden, der die Dichtigkeit beeinträchtigt. Diese Gefahr besteht insbesondere dann, wenn die Maschine vorübergehend mit einem nur geringen Überdruck arbeitet, d. h. zum Beispiel als Motor unbelastet läuft. In solchen Fällen reicht der auf den an dem Exzenter anliegenden Teil der Kolben-Zylinder-Anordnung einwirkende Flüssigkeitsdruck nicht unter allen Umständen zu einer zuverlässigen Abdichtung aus.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckflüssigkeits-Radialkolbenmaschine der eingangs umschriebenen Art zu schaffen, die auch unter ungünstigen bzw. ungewöhnlichen Betriebsbedingungen zuverlässig arbeitet. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der durch den Triebexzenter abgeschlossene Druckschuhraum jeder Innenhülse zum Verbessern des Dichtdrucks mit dem Arbeitsraum über eine Drossel verbunden ist. Eine solche in den Arbeitsraum der Kolben-Zylinder-Anordnung geschaltete Drosselstelle wirkt in mehrfacher Hinsicht günstig. Beim normalen Lastbetrieb der Maschine bleibt die erfindungsgemäß vorgesehene Drosselstelle ohne Einfluß, da bei einwandfreier Abdichtung des Druckschuhraumes an dem Exzenter sich in beiden über die Drosselstelle verbundenen Druckräumen gleiche Drücke einstellen werden. Sollte sich nun z. B. beim Leerlaufbetrieb der Anordnung insbesondere auf Grund der Bildung eines Ölfilmes ein gewisser Leckverlust des Druckschuhraumes einstellen, dann entsteht zwangläufig in den beiden Druckräumen jeder Kolben-Zylinder-Anordnung eine Druckdifferenz, die dahingehend wirkt, daß sich der auf den Druckschuh ausgeübte Anteil des Arbeitsdruckes vergrößert, wodurch unmittelbar die Abdichtung verbessert wird. Der Dichtdruck stellt sich demnach entsprechend der jeweiligen Belastung der Maschine selbsttätig in dem erwünschten Sinne ein. Sollte auf Grund irgendwelcher Umstände dennoch eine beachtliche Menge des Drucköles zwischen der Mantelfläche des Exzenters und der exzenterseitigen Stirnfläche der Innenhülse abströmen, so wirkt schließlich die Drossel als Sperre, die den Druckflüssigkeitsverlust begrenzt. Außerdem würde in solchen Fällen eine erhebliche Druckdifferenz in den beiden Druckräumen entstehen, die einen sehr hohen Dichtdruck zur Folge haben und unmittelbar wieder eine ordnungsgemäße Abdichtung herbeiführen würde.
• Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung empfiehlt es sich, die gegen den Exzenter anliegende Stirnfläche jedes Druckschuhes jeder Innenhülse mit Nuten zu versehen, die druckentlastet, d. h. mit zum drucklosen Raum führenden Kanälen verbunden sind, um der Bildung von die Dichtheit beeinträchtigenden Ölfilmen zu begegnen. Die Abdichtung der zwischen dem Maschinengehäuse und dem Exzenter lediglich kraftschlüssig gehaltenen Kolben-Zylinder-Anordnungen läßt sich im übrigen auch fallweise verbessern, indem wenigstens an einer Anlagefläche noch besondere Dichtungen, vorzugsweise Lippendichtringe, angeordnet werden. Zwar sind bei ausreichend genauer Bearbeitung der Stützlager solche zusätzlichen Dichtungen nicht erforderlich, doch können gelegentlich bei der Verwendung besonderer Dichtungen die Bearbeitungstoleranzen gröber gewählt werden, ohne den Wirkungsgrad der Maschine zu beeinträchtigen.
• Der Querschnitt der Drossel ist zur Anpassung der Anordnungen an die jeweils gegebenen Betriebsverhältnisse veränderbar, indem entweder einstellbare Glieder vorgesehen werden, die den Durchströmwiderstand bestimmen, oder indem wahlweise einsetzbare Düsen mit unterschiedlichen Durchmessern bzw. Längen bzw. Formen verwendet werden. Die Erfindung kann naturgemäß auch bei Anordnungen verwirklicht werden, bei denen abweichend vom Ausführungsbeispiel -des Hauptpatentes der Zylinderteil der Kolben-Zylinder-Anordnung am Exzenter anliegt, während der Kolbenteil am Gehäuse schwingbar abgestützt ist.
• In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise als Druckölmotor verwendbare Kolbenmaschine in teils geschnittener Ansicht.
• Ein einen Teil des Maschinengestelles bildender Körper 10, der der Einfachheit halber als Ring dargestellt ist, trägt gleichmäßig über seinen Innenumfang verteilte zylinderabschnittförmige bzw. vorzugsweise kalottenförmige Einsenkungen 11. In diese fassen die passend gerundeten äußeren Stirnenden von Kolben-Zylinder-Anordnungen 12. Diese weisen je eine einen Zylinder bildende Außenhülse 13 und eine als Kolben ausgebildete Innenhülse 14 auf. Die Innenhülsen 14 liegen fußseitig mit Druckschuhen dichtend an dem Exzenter 15 der Triebwelle 16 an. Die gerundeten Kopfteile der Außenhülsen 13 tragen eingesetzte Dichtringe 25, vorzugsweise aus elastischem Werkstoff, wie Kunststoff, die sich mit einer gewissen Vorspannung und mit einer Lippe an die Gegenlagerfläche legen. Die an dem Exzenter 15 anliegenden Stirnseiten der Innenhülsen 14 sind mit umlaufenden Nuten 26 versehen, die durch in den drucklosen Raum führende Kanäle druckentlastet sind. Die gegen den Exzenter anliegenden Stirnflächen der Innenhülsen 14 können auch mit besonderen elastischen Dichtungen ausgerüstet sein. Die Innenhülsen 14 haben in ihren dem Exzenter 15 zugewandten Bereichen Zwischenböden 27, die kleine Drosseln 28 aufweisen. Diese sind derart bemessen, daß sie dem Einfließen des Drucköles in die einseitig durch den Exzenter 15 abgeschlossenen Druckschuhräume einen gewissen Widerstand entgegensetzen. Das in den von den Hülsen 13 und 14 umschlossenen Arbeitsräumen befindliche Drucköl stützt sich im wesentlichen unmittelbar an dem Exzenter 15 ab, sofern die an dem Exzenter anliegenden Stirnflächen der Druckschuhe der Innenhülse 14 einwandfrei abdichten. Wenn hier Leckverluste auftreten, weil beispielsweise die Maschine im Leerlauf, d. h. mit einem nur geringen Überdruck arbeitet, so weist der Druckschuhraum gegenüber dem Arbeitsraum einen geringeren Druck auf, da die Drossel 28 das Nachfließen des Drucköles verzögert. Es wird auf den Zwischenboden 27 ein zusätzlicher Flüssigkeitsdruck ausgeübt, der die Abdichtung verbessert. Im Bereich der von den Einsenkungen 11 gebildeten Gegenlagermulden wird der Druck des Drucköles im wesentlichen ebenfalls von der Abstützfläche, d. h. den in dem Ring 10 angeordneten Einsenkungen 11 aufgenommen. Die Kolben-Zylinder-Anordnungen 12 sind je durch eine Druckfeder 18 im Strecksinne belastet, die eine gewisse Grundbelastung der abdichtenden Flächen erzeugt. In bezug auf die Innenhülse 14 wird der Dichtdruck weiterhin durch den von dem Drucköl auf die Stirnfläche 17 der Innenhülse 14 wirkenden Druckanteil bestimmt. Der Zu- und Abfluß des Drucköles erfolgt durch in dem Gehäuseteil 10 angeordnete Kanäle 19, die durch einen mit der Welle 16 drehfest gekuppelten Drehschieber wechselweise an einen Zufluß- bzw. einen Abflußkanal angeschlossen werden. Im übrigen ist es zweckmäßig, die freien Stirnenden der Innenhülsen 14 nicht unmittelbar an dem Exzenter 15 der Triebwelle 16, sondern an einem auf dem Exzenter drehbaren Ring 23 anliegen zu lassen, um den Verschleiß weitgehend zu vermindern. Ein solcher Ring wird vorzugsweise wälzgelagert.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Druckflüssigkeits - Radialkolbenmaschine (Pumpe oder Motor) mit mehreren, aus zwei ineinander verschiebbaren Hülsen bestehenden Kolben-Zylinder-Anordnungen, deren radial außenliegende Hülsen schwingbar am Maschinengehäuse abgestützt sind, und deren innenliegende Hülse einendig mit je einem Druckschuh kraftschlüssig an einen Triebexzenter anliegen und dadurch abgeschlossene, mit den Arbeitsräumen der Kolben-Zylinder-Anordnungen verbundene Druckschuhräume haben, nach Patent 1128 820, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Triebexzenter (15) abgeschlossene Druckschuhraum jeder Innenhülse (14) zum Verbessern des Dichtdrucks mit dem Arbeitsraum über eine Drossel (28) verbunden ist.
2. 2. Kolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen den Exzenter (15) anliegende Stirnfläche jedes Druckschuhes jeder Innenhülse (14) mit Nuten (26) versehen ist.
3. 3. Kolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (26) druckentlastet sind.
4. 4. Kolbenmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch wenigstens an einem Ende der Kolben-Zylinder-Anordnung (12) angeordnete Dichtungen (25), vorzugsweise Lippendichtringe.
5. 5. Kolbenmaschine nach Anspruch 1 oder den folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderteil der Kolben-Zylinder-Anordnung (12) an dem Exzenter (15) anliegt.
6. 6. Kolbenmaschine nach Anspruch 1 oder den folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Drossel (28) veränderbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1012 260; britische Patentschrift Nr. 693 374.