DE1289743B

DE1289743B - Steuerspiegelanordnung bei einer Axialkolbenmaschine

Info

Publication number: DE1289743B
Application number: DEU9464A
Authority: DE
Inventors: Thoma Oswald
Original assignee: Unipat AG
Current assignee: Unipat AG
Priority date: 1962-12-19
Filing date: 1962-12-19
Publication date: 1969-02-20
Also published as: US3200762A

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerspiegelanordnung bei einer Axialkolbenmaschine mit Schiefscheiben an den beiden Stirnseiten der mit einer Triebwelle verbundenen Zylindertrommel und mit einem Steuerzapfen, welcher der Triebwelle gegenüber in eine Mittelbohrung der Zylindertrommel hineinragt.
Bei einer bekannten Anordnung dieser Art (deutsche Patentschrift 823 828) ist die Zylindertrommel auf dem Steuerzapfen gelagert, der dadurch erheblichen Biegebeanspruchungen ausgesetzt ist. Da die Umfangsfläche des Steuerzapfens gleichzeitig als Lagerfläche und als Steuerspiegel dient, verursacht eine durch die Radialkräfte im Betrieb auftretende Abnutzung dieser Fläche eine Undichtigkeit, die nciht durch ein Nachstellen des Steuerspiegels beseitigt werden kann.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Steuerspiegelanordnung für derartige Gegenkolbenmaschinen zu schaffen, bei der der Steuerspiegel keine Lagerkräfte aufzunehmen hat und keine verschleißbedingten Undichtigkeiten am Steuerspiegel auftreten können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steuerspiegel an der Stirnseite des Steuerzapfens in Form einer bekannten, schwimmenden Steuerspiegelscheibe angeordnet ist, wobei die Zylindertrommel mit einem rohrförmigen, den Steuerzapfen umgebenden Fortsatz im Maschinengehäusedeckel gelagert ist. Durch diesen erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, .daß ein Verschleiß an dem Steuerspiegel, der auf Grund der geringen axialen Kräfte nicht groß zu sein braucht, durch axiale Verschiebung der Steuerspiegelscheibe und/oder der Zylindertrommel ohne weiteres ausgeglichen werden kann. Die Radiallagerung der Zylindertrommel mittels eines rohrförmigen, den Steuerzapfen umgebenden Fortsatzes befreit den Steuerzapfen von radialen Lagerkräften und vermeidet die bei anderen Ausführungen (deutsche Patentschrift 584 665) notwendige Radiallagerung an der Umfangsfläche der Zylindertrommel, die auf Grund des großen Lagerdurchmessers kostenmäßig nicht vertretbar ist.
Die zur axialen Anlage zwischen der Steuerfläche der Zylindertrommel und dem Steuerspiegel der Steuerspiegelscheibe erforderliche Andrückkraft kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung auf einfache Weise dadurch erzeugt werden, daß der Durchmesser der steuerseitigen Zylinderbohrungen kleiner ausgeführt wird als der Durchmesser der triebseitigen Zylinderbohrungen. Dadurch entsteht eine Axialkraft, die den zwischen Steuerspiegel und Steuerfläche wirkenden hydraulischen Trennkräften entgegenwirkt und selbsttätig ein Nachstellen bei einem Verschleiß dieser Flächen bewirkt.
Die Erfindung wird im folgenden beispielshalber an einem Axialkolbenmotor beschrieben. Sie ist jedoch mit denselben Vorteilen auch bei einer Axialkolbenpumpe verwendbar.
Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen Axialkolbenmotor, der ein Gehäuse aufweist, das sich aus einem Hohlzylinder 1 und zwei Abschlußdeckeln 2 und 3 zusammensetzt. Mit 4 ist eine drehbare Zylindertrommel bezeichnet, die eine Mehrzahl von durchgehenden axialen Zylinderbohrungen 5 aufweist. In jeder Zylinderbohrung 5 sind zwei Kolben 6 und 7 Ende an Ende angeordnet, die mit ihren einander abgewandten Enden über je einen Gleitschuh 8 bzw. 9 auf einer Schiefscheibenfläche 10 bzw. 11 gleiten. Diese Flächen werden von den Abschlußdeckeln 2 und 3 gebildet. Die Gleitschuhe 8, 9 sind gelenkig mit ihren Kolben 6, 7 verbunden. Zwischen den beiden in einer Zylinderbohrung angeordneten Kolben 6, 7 ist eine Feder 12 vorgesehen, welche für die Anlage der Gleitschuhe 8, 9 auf den Schiefscheibenflächen 10,11 sorgt. Der Teilkreis, auf dem die Zylinderbohrungen 5 liegen, ist so groß bemessen, daß an der Stirnfläche 13 der Zylindertrommel 4 radial innerhalb der Zylinderbohrungen 5 eine massive Triebwelle 15 angebracht werden kann, die im Ausführungsbeispiel einstückig mit der Zylindertrommel 4 ist, jedoch auch ein eigenes Bauteil sein kann, das mit der Zylindertrommel verbunden ist. Die andere Stirnfläche 14 ist als Steuerfläche ausgebildet, an der Kanäle 16 münden, die von der Mitte jeder Zylinderbohrung 5 ausgehen. An der Stirnfläche 14 liegt eine sogenannte schwimmende Steuerspiegelscheibe 17 an, die axial verschieblich in einem feststehenden, durch Schrauben mit dem Gehäusedeckel 3 verbundenen Steuerzapfen 18 angeordnet ist. Im Steuerzapfen 18 sind ein Hochdruckkanal 19 und ein Niederdruckkana120 angeordnet. Die Steuerspiegelscheibe 17 weist eine nierenförmige Hochdrucksteueröffnung 21 und eine nierenförmige Niederdrucksteueröffnung 22 auf, die durch Dichthülsen 23 mit den Kanälen 19, 20 in Verbindung stehen. Beim Umlauf der Zylindertrommel 4 kommt jede Zylinderbohrung 5 abwechselnd mit dem Hochdruck- und dem Niederdruckkanal 19 bzw. 20 in Verbindung.
Die Steuerspiegelscheibe 17 wird durch hydraulischen Druck in Anlage an der Stirnfläche 14 gehalten.
Durch die Anordnung von zwei Kolben 6,7 in jeder Zylinderbohrung 5, die sich auf den Schiefscheibenflächen 10,11 abstützen, heben sich die in den Bohrungen wirkenden Axialkräfte gegenseitig auf, so daß die Zylindertrommel 4 nur radial gelagert werden muß. Dies erfolgt durch die Lager 24 und 25, von denen das Lager 24 zwischen der Welle 15 und dem Gehäusedeckel 2 und das Lager 25 zwischen einem rohrförmigen, den Steuerzapfen 18 umgebenden Fortsatz 26 der Zylindertrommel 4 und dem Gehäusedekkel 3 angeordnet ist. Ein Axiallager 27 dient dazu, die zwischen der Steuerspiegelscheibe 17 und der Steuerfläche 14 entstehenden hydraulischen Trennkräfte aufzunehmen. Auf dieses Lager kann verzichtet werden, wenn die Zylinderbohrungen 5 nicht durchgehend, sondern abgesetzt sind, derart, daß der Durchmesser der triebseitigen, in der Zeichnung also linken Zylinderbohrungen größer ist als der Durchmesser der steuerseitigen Zylinderbohrungen. Auf diese Weise heben sich die axialen Kräfte nicht vollständig auf, sondern es bleibt eine in der Zeichnung nach rechts auf die Zylindertrommel 4 wirkende Restkraft übrig, welche den hydraulischen Trennkräften an der Steuerfläche entgegenwirkt.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern, wie vorher ausgeführt, vor allem auch für Pumpen gleicher Bauart verwendbar. Zur Veränderung der Fördermenge bzw. des Schluckvermögens können eine oder beide Schiefscheibenflächen 10,11 in bekannter Weise schwenkbar sein.

Claims

Patentansprüche: 1. Steuerspiegelanordnung bei einer Axialkolbenmaschine mit Schiefscheiben an den beiden Stirnseiten der mit einer Triebwelle verbundenen Zylindertrommel und einem Steuerzapfen, welcher der Triebwelle gegenüber in eine Mittelbohrung der Zylindertrommel hineinragt, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Steuerspiegel an der Stirnseite des Steuerzapfens (18) in Form einer bekannten schwimmenden Steuerspiegelscheibe (17) angeordnet ist, wobei die Zylindertrommel (4) mit einem rohrförmigen, den Steuerzapfen (18) umgebenden Fortsatz (26) im Maschinengehäusedekkel (3) gelagert ist.
2. Steuerspiegelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der steuerseitigen Zylinderbohrungen kleiner ist als der Durchmesser der triebseitigen Zylinderbohrungen.