DE1528483A1

DE1528483A1 - Hydrostatische Axialkolbenmaschine in Gleitschuhausfuehrung

Info

Publication number: DE1528483A1
Application number: DE19651528483
Authority: DE
Inventors: Molly Dipl-Ing Hans
Original assignee: MOLLY DIPL ING HANS
Current assignee: MOLLY DIPL ING HANS
Priority date: 1965-08-07
Filing date: 1965-08-07
Publication date: 1970-07-23
Also published as: GB1156122A; CH436996A; US3424097A

Description

Hydrostatische Axialkolbenmaschine Iu '■teitsdiuhausführung

Axialkolbenuaschinen, deren Kolben aiii Stirnende einen Gleitschuh, tragen, aer seinerseits gegen eine Schiefscheibe anläuft, entwickeln das Drehmoment am Zylinaerblock infolge der auf die Kolben wirkenden Kräfte. Diese Kräfte sind Resultierende aus den axialen Öldruck kräf ten und den senkrecht sich auf der Schiefscheibe abstützenden KolDenkräften. Die Resultierenden haben ihren Ursprung im kugeligen Gelenk der Gleitschuhe, das weit außerhalb der Kolbenführung liegt und auf diese kippende Kräfte ausübt, aeretwegen solche Triebwerke im Gegensatz zu anderen Konstruktionen benachteiligt sind. Die Erfindung zeigt, daß durch eine exzentrische Lagerung der Gleitschuhe auf dem Kolben es möglich ist, die Zerlegung der Kräfte innerhalb oder weitgehend · innerhalb der Gleitbahnführung des Kolbens im Zylinder unterzubringen. Lie exzentrische Halterung der Gleitschuhe macht es erforderlich, daß die Lage der Exzenter gesichert ist, zu welchem Zweck aie Gleitschuhe, in an sich bekannter Weise, von einer Lochscheibe gemeinsam gefaßt werden, die erfindungsyeiuäß ebenfalls von einem zentralen exzentrischen Punkt geführt wird, der gleichzeitig der Schwenkmittelpunkt der Schiefscheibe ist.

Bei diesen Kolben ist nicht nur aer Ursprung der Drehkräfte innerhalb des Zylinders gelegt, saidern der Kolben kann nun erfindungsgemäß besonders dort angewendet ■werden, wo die Kolben gleichzeitig eine, genaue Orientierung ihrer Drehlage benötigen, um den PörderstroiTi aes Zylinders gleichzurichten. Hs brauchen demnaJi für solche iviaschinen keine weiteren Mittel aufgewendet weraen, üie cen Kolben in der Lrehlage orientieren. Lamit entfallen auch aie 'Nachteile, die einer solchen z.B. üurch Zylincergelenke durchgeführten Lageorientierung über die Schiefscheibe in der Sch enklage Null und auch im bereich dieser entstehen, wo die Drehstellung uer Kolben unsicher wird.

Die erfindangsgeiaäße -Anordnung bringt für solche Drehschieberkolben den schon genannten Vorteil, daß die Umsteuerung mit höherer Dichtigkeit arbeiten kann, weil die Kolben nicht einer Kantung und deu. damit verbundenen größeren Verschleiß unterworfen sind.

Die .arallelführung der Kolbenkurbeln durch eine Lochscheibe muß Rücksicht nehmen auf aie elliptischen Bewegungen, die die einzelnen Gleitschuhe, bzw, Kolben auf der Schiefscheibenebene ausführen. ._■ _Λ

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Bei den geringen Schwenkungen von etwa 15 sind die-elliptischen Bewegungen senr klein una lassen sich durch entsprechendes Spiel - oder auch durch schlitzförmige öffnungen in der Scheibe - berücksichtigen. Diese erfindungsgemäße Lösung macht daher eine einfache Konstruktion möglich.

Üblicherweise laufen die Gleitschuhe derartiger hydrostatischer Maschinen in einer kugeligen Fassung gehaltert, deren Bewegungsmittelpunkt vor der Gleitebene liegt. Die Gleitschuhe haben demzufolge eine Neigung zum Ki^ pen, die ihre Ursache in den Reibungsverhältnissen auf der Fläche hat. Der Verschleiß der beiden Flächen ist üemzufolge ciurch erhöhte Kantenpressungen zu erwarten. Erfindungsgemäß werden die Gleitschuhe solcher iV aschinen von einer kugeligen Fassung aus mitgenommen, ueren Mittelpunkt unterhalb uer Gleitfläche liegt. Die auf den Gleitschuhen wirkenden Ölüruckkräfte und die Reibungskräfte auf der Gleitfläche bewirken nunmehr, daß der Gleitschuh von der Richtung seiner jeweiligen gleitenden Bewegung her gesehen sich vorne anhebt und Öl, das auf der Gleitfläche liegt, unterzieht. L>er Gleitschuh schwimmt also hydrokinetisch und unterstützt aurch diesen Effekt die ohnedies notwendige hydrostatische Entlastung. Lie Zusammenfassung der nunmehr schalenförmig ineinanderlegbaren Teile, Gleitschuhe und kolbenkcpfe, geschieht über einen Lochring, uer je aen einzelnen Kolben gegen den Gleitscnuh und daiait geg(.:n die Gleitfläche anoriicK-en kann, hierzu ist ein bes.naerer gefederter Ancirückring vorhanden, der siv_h an aer Gleitfläche festhält. Die Ausführung ist nicht an Kolben mit exzentrischer Lagerung cer Gleitschuhe gebunden. Die Abbildungen zeigen Ausführungsbeispiele ia üenen die Erfindungsgedanfcen mit allen genannten Vorteilen zugleich zur Virkung kommen; Exzentrische Lage, Üraf!Verlagerung und Umsteuerung. _ :

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt einer solchen hydrostatischen A/aschine.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Steuerung und i-msicht auf üie Cleit- _:

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Fig. 3 zeigt eine gleichwertige Ausführung der Kolbenorientierung .::it konventionellen Gleitschuhen.

Es bedeutet 1 die Antriebswelle eines Zylinaerblockes 2, der von einer Hülse 3 umpreßt wird. Eine Anzahl Kolben 4 und 4a sind achsparallel in d;-m Zylinderblock angeordnet, dessen Bohrungen im Bereich der Kolbenlaufbahnen Eindrehung η 5 u. aufweisen, die steuernde Kanten mit den Zylinderbohrungen bilden.

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Die Kolben haben SteuerschUtze J₁ üie in das Innere aes hohlen Kplbens fähren und. außen angebrachte Entlastungsfelder δ, die ebenfalls Kontakt mit dem Inneren des Kolbens besitzen. Das aus uem Zylinder herausragende Bude der Koluen hat eine kugelige fläche % deren Mittelpunkt im Rostand "e" zur Kolbenat-hse liegt. In diesem Abstand *e" .bewegt sich auch der Gleitschuh 11 und eine "Rückhaltescheibe 12/ 12a, die-mittels einer ebenfalls kugeligen Fläche die "Kolben 4, 4a faßt. Ln der kugeligen Passung der Kolben durch die Rückhaltescheibe 12 ist genügend Spielraum gelassen, um die elliptischen Bahnen, auf denen sich die Kolben gegenüber tier Schiefscheibe bewegen, freizugeben;«.

Die Rückhaltescheibe 12,12a wird mittels eines Hinges 13, der durch Um pressung über die Gleitscheibe lo, die das gesamte Laufsystem zusammenhält, in ihrem Abstand gegenüber der Gle.itscheibe Io lagegesichert. In betriebsmäßigem Zustand erhält der Fülldruck und der Betriebsdruck der Anlage den Kontakt zu den Kolben und der Gleitscheibe ständig aufrecht, während bei besonderen Fällen, wenn Öldruck fehlt, aber die Teile bewegt werde«., der Rückhaltemechanismus ein Auseinanderfalten des Systemes verhindert. ·

Die Orientierung der "Rückhaltescheibe auf der Achse xx der Schiefscheibe bedingt, daß die Kolben nicht aus ihrer in Fig. 2 dargestellten Lage drehend abweichen können* Auch bei einer Schwenkung der Schiefscheibe auf andere Winkel innerhalb des "Bereiches v„n Null bis max. und auch üoer diese Lage hinaus, ändert nichts an der Orientierung der Lage der Kolben. Sie sichern in allen Winkelstellungen gleich gut den Umsteuervorgang des Cistroraes.

Der summarisch von allen Kolben der Maschine her wirkenden Kraft P steht eine , von der CvIetut.'iche herrührende Auflagekraft A entgegen, die durcii den 6chv.en.k-Punkt S geht, in dem Schnittpunkt der Schiefscheibenachse xx mit üer Haupta*. hse yy tritt eine tangential wirkende'Kraft T. auf, die gleichzeitig im Halblere isscb.verpunkt der unter'Öldruck.-stehenden Kolben liegt, Sie erzeugt das Drehmoment. Durch den Abstand, "e" ist es gleichzeitig gelungen, diese Kraft T im wesentlichen innerhalb der KolbengleltDähnen unterzubringen, soda-j> oei dieser Konstruktion die ohne kippende '-«ixkung ihre Resultierende v^n den Kolben auf aen Zylinuerülock übex-, der aur>_h sie sein Drehmoment entwickeln kann.

Fig. 1 zeigt dieses Beispial in uer luaximalen Schwenklae des Vink.elso^ » Eei ' kleineren Sch:.enklagen entstellen ate Verhältnisse, wie die Größen V,A',T für Winkel Ot¹ ?-eife:i. Liese -Waßnahme -irirkt sich bei einer Pumpe .'mit arehsc hie Der-

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ste,uernden Kolben in einer sehr günstigen Weise aus, insofern als die Kolben, die für den Unisteuervorgang unerläßliche "Dichtigkeit in den Zylinderbohrungen erhalten und gegen exzentrischen Verschleiß ihrer Oberfläche geschützt sind. Sie ist auch für nicht drehschiebergesteueTte Maschinen mit Gleitschuhkolben von gleichartiger, lebensdauererhöhender Wirkung.

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Claims

Axialkolbenmaschinen mit am Zylinderblock entwickelndem Drehmoment daüurch gekennzeichnet, daß die gegen die Schief scheibe Io anlaufenden Gleitschuhe 11,11a in exzentrisch kurbelartig an den Kolben angebrachten Passungen beweglich gelagert sind.

Patentanspruch 2 .

Axialkolbenmaschinen mit am Zylinderblock entwickelndem Drehmomeat, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelteile 9 der Kolben oder die Gleitschuhe lla durch Mittel 12,12a gemeinsam gefaßt sind, die ihre Exzenter parallel zueinander stellen und, daß diese Mittel um einen Punkt geführt sind, der auf der Schwenkachse der Schiefscheibe liegt, die die Zylinderachse im Kurbelabstand kreuzt. .

Patentanspruch 3

Axialkolbenmaschinen mit am Zylinderblock entwickelndem ürehi= omea^ nach Anspruch 1 und 2, dadurch.gekennzeichnet, daß die zur Parallelführung vorgesehenen Mittel 12,12a, die 'Kurbelteile 9 oder Gleitschuhe lla somit Spiel fassen, aaß diese, die für die elliptische Bewegung erforderliche Freiheit erhalten, ;.--"■■■"■ - "■■-..

Patentanspruch 4

AxicJkolbeiimaschlnen mit am Zylinderblock entwickelndem Drehmoment, nach Anspruch 1,2 und 3,dadurch gekennzeidmet, daß die Kolben Umsteuerelemente für den ölstrom aufweisen,

Patentanspruch 5---

Axialkolbemn'aschiaen mit am Zylinderblock entwickelndem Drehmoment nach den. vorhergehenden. Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß aer bei geneigter Kilbscheibe Io am tiefsten in den Zylinderblock eintauchende Kolben mit seiner Kurbel-von der Rotationsachse des Zylinderblockes 9 weg zeigt. "" ~* ""—^

8AD ORIGiNÄL

Patentansprach 6

•»ocialkolbenniasciiineii .vat am Zylinaerblock entwiclcelnciem Drehmoment nach den vorhergehenden .nasprüchen dadurch gekennzeichnet, daß der AlittelpiuiRt der gelenkigen Lagerung der Gleitschuhe 11 unterhalb oder auf der gleitenden Oberfläche der Schiefscheibe Io liegt.

Patentanspruch 7

Äxialkolbenmaschinen mit am Zylinderblock entwickelndem Lrehmoment nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daj> aer Mittelpunkt des Gleitschuhgelenkes und. der Mittelpunkt der die Lage des Kolbens bestimmenden Kurbeln nicht aisaamenfallen.

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