DE1528540C3 - Steuerung für einen hydraulischen Radialkolbenmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für einen hydraulischen Radialkolbenmotor, der mindestens einen Zylinderblock, dessen Radialkolben auf einem Führungsprofil umlaufen, aufweist, und bei dem mehrere Zylinder mindestens eines Blockes durch Unterbrechung der Beaufschlagung in Leerlauf schaltbar sind, und zwischen den jeweils nicht beaufschlagten Zylindern eine hydraulische Verbindung besteht, die eine Ausgleichskammer umfaßt.

Bei einer bekannten derartigen Steuerung für einen hydraulischen Radialkolbenmotor (US-PS 21 60 612) ist zwar ein Ausgleich von Unter- und Überdrücken zwischen den jeweils nicht beaufschlagten, also zur Leistungsumsetzung nicht herangezogenen Zylindern und die Verwendung eines Ausgleichsraumes hierfür bekannt, es kann durch diese Maßnahmen aber nicht sichergestellt werden, daß auch die Kolben der nicht beaufschlagten Zylinder ständig an dem Führungsprofil anliegen, da das Gesamtvolumen der Ausgleichsräume und der Zylinderräume beim Maschinenumlauf nicht konstant ist und sich dementsprechend Leckverluste ergeben.

Es kann dadurch bei derartigen bekannten Steuerungen ebenso wie bei Steuerungen, bei denen die nicht beaufschlagten Zylinder über die Niederdruckseite in hydraulischer Verbindung stehen und aus der Niederdruckseite sowohl ansaugen als auch fördern (GB-PS 13 993/1 912), nicht verhindert werden, daß die Kolben das Führungsprofil teilweise schlagartig beaufschlagen und dadurch eine vorzeitige Beschädigung oder Zerstörung desselben herbeiführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Steuerung der eingangs aufgeführten Gattung eine sichere Führung auch der Kolben der nicht beaufschlagten Zylinder an dem Führungsprofil zu gewährleisten. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Ausgleichskammer an eine Druckmittelquelle angeschlossen ist. Durch die Druckmittelquelle wird eine von der Versorgung der beaufschlagten Zylinder unabhängige Versorgung der nicht beaufschlagten Zylinder sichergestellt, und es können durch eine derartige Druckmittelquelle, die in ständiger Verbindung mit der Ausgleichskammer steht, Schwankungen im Volumen ausgeglichen werden, so daß auch das System der nicht beaufschlagten Zylinder unabhängig von Volumenschwankungen stets gefüllt gehalten wird. Hierdurch

ίο werden Belastungen der Kolben in unterschiedlichen Richtungen, welche bei entsprechendem, unvermeidlichem Spiel in den Führungen für die Kolben zu einem Abheben vom Führungsprofil und zu einem Ausschlagen desselben führen können, vermieden.

In Ausgestaltung der Erfindung erweist es sich als zweckmäßig, wenn als Druckmittelquelle die zur Steuerung von Motorgeschwindigkeitsänderungen dienende Druckmittelquelle vorgesehen ist, da sich so zusätzliche Aufwendungen für die Druckmittelquelle erübrigen.

Als solche kann im Rahmen der Erfindung insbesondere die Rückflußleitung des Druckmittelkreislaufes für den erfindungsgemäßen Zweck eingesetzt werden, wenn als der Ausgleichskammer zugeordnete Druckmittelquelle ein abströmseitig mit einem Gegendruckventil versehener Niederdruckteil vorgesehen wird. Eine derartige Lösung läßt sich mit geringem steuerungstechnischem Aufwand verwirklichen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann als Druckmittelquelle auch ein Druckspeicher vorgesehen sein, der in einfacher Weise den Ausgleich von Druckschwankungen ermöglicht und der in bekannter Weise gespeist werden kann, wobei für die vorliegende Aufgabe der Druck des Druckspeichers wesentlich unterhalb des Speisedruckes des Motores liegen kann.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert, und es zeigt

F i g. 1 einen Ausschnitt aus einer Radialkolbenmaschine in schematisierter Darstellung und in einem Axialschnitt,

F i g. 2 einen Teilschnitt gemäß LinieJI-II in F i g. 1 und

F i g. 3 eine Variante der in F i g. 1 gezeigten Steuerung.

In den Zeichnungen ist ein Radialkolbenmotor mit einem Zylinderblock 1 gezeigt, der mit einer Antriebswelle 2 verbunden ist und innerhalb eines Gehäuses 3 umläuft. Die in den Zylindern 4 des Radialkolbenmotors geführten Kolben 5 sind radial außen jeweils über Führungsrollen 6 auf dem Gehäuse 3 zugeordneten Führungsprofilen 7 abgestützt.

Der Antrieb des Motores erfolgt über eine Pumpe 8, die an den Vorratsbehälter 9 angeschlossen ist und die über eine Druckleitung 11, in der ein Dreiwegeventil 10 angeordnet ist, mit dem Motor in Verbindung steht. Die Druckleitung 11 ist an die Speiseleitung 12 eines dem Motor zugeordneten Verteilers 13 anzuschließen, der im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Teilen 13<i und 136 aufgebaut ist und am Gehäuse 3 befestigt ist. Zwischen den Verteilerteilen 13a und 136 liegt eine Ringkammer 14, in die einerseits die Speiseleitung 12 einmündet und von der andererseits eine der Anzahl der Nockenabschnitte des Führungsprofiles 7 entsprechende Anzahl von Axialbohrungen 15 ausgehen, an die in entsprechender Weise über den Umfang verteilte Radialbohrungen 16 anschließen. Diese Radialbohrungen 16 kommen beim Umlauf des Zylinderblockes 1 mit in diesem vorgesehenen Versorgungsöffnungen 17 für die Zylinder 4 zur Überdeckung, welche im Ausfüh-

rungsbeispiel jeweils auf eine Axialbohrung 19 ausmünden, von der der in den jeweiligen Zylinder führende Verbindungsstutzen 21 ausgeht.

Die Axialbohrungen 19 nehmen für die Zylinder 4, welche abschaltbar sind, jeweils einen Absperrschieber 26 auf, der mit drei im Abstand zueinander liegenden Kolben 28,29 und 30 versehen ist, und sie enthalten, der Versorgungsöffnung 17 bzw. dem Verbindungsstutzen 21 zugeordnet, Kammern 18 und 20.

Von den Kolben des Absperrschiebers 26 ist der mittlere Kolben 28 derart angeordnet, daß er wahlweise die Verbindung zwischen der Versorgungsöffnung 17 und dem Verbindungsstutzen 21, und damit die Versorgung des Zylinders 4 freigibt oder aber unter Abschluß dieser Verbindung einen Anschluß zwischen dem Verbindungsstutzen 21 und einem Ringkanal 33 herstellt, der die den absperrbaren Zylindern 4 zugeordneten Axialbohrungen untereinander verbindet.

Auf den Ringkanal 33, der bei Absperrung der Versorgung für einzelnen der Zylinder zusammen mit den entsprechenden Abschnitten 27 der zugehörigen Axialbohrungen eine Ausgleichskammer bildet, mündet im dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Radialbohrung 34 eine teilweise durch den Verteiler 13 geführte Leitung 35 aus, die an eine Druckmittelquelle anzuschließen ist.

In der Darstellung gemäß Fig. 1, in der die Versorgung zu den absperrbaren Zylindern 4 freigegeben ist, sperrt der Kolben 28 die Verbindung zur Ausgleichskammer 27,33 ab. Diese Stellung des Absperrschiebers 26 ergibt sich durch die auf den Kolben 30 wirkende Feder 31, welche sich gegen einen in den Zylinderblock eingesetzten Stopfen 32 abstützt. Der Federraum steht wegen der Bohrung 32a unter einem dem Gehäuseinnendruck entsprechenden Druck und damit praktisch unter Atmosphärendruck.

Sollen die abschallbaren Zylinder 4 abgesperrt werden, so ist, wie in F i g. 1 dargestellt, die Leitung 35 über das Zweiwegeventil 36 an die Druckmittelquelle angeschlossen, so daß durch die Druckbeaufschlagung des Kolbens 28 der Absperrschieber 26 entgegen dem Federdruck in eine Lage versetzt wird, in der der Kolben 28 die strichliert angedeutete Lage einnimmt, in der er zwischen dem Verbindungsstutzen 21 und der Versorgungsöffnung 17 liegt. Da der Kolben 29 mit Längsnuten 29,4 versehen ist und dementsprechend beidseitig mit dem gleichen Druck beaufschlagt ist, beeinflußt er die Verschiebung des Absperrschiebers 26 nicht.

Beim Rückfluß des Druckmittels aus den beaufschlagten Zylindern 4 tritt dieses im Übergang vom Zylinderblock 1 in den Verteiler 13 aus der jeweiligen Versorgungsöffnung 17 in eine entsprechende radiale Auslaßbohrung 22 über, wobei diese Auslaßbohrungen in der gleichen Querebene wie die Radialbohrungen 16, aber versetzt zu diesen, angeordnet sind. Die Bohrung 22 mündet auf eine axiale Kammer 23 zwischen den Teilen 13a und 136 des Verteilers 13 aus, welche über eine Axialbohrung 24 mit der Rückflußleitung 25 in Verbindung steht, die zusammen mit der Druckleitung über das Dreiwegeventil 10 ab- und umsteuerbar ist, und in der, bezogen auf die Rücklaufrichtung stromab ihrer Vereinigung mit der Leitung 35 vor ihrer Ausmündung in den Vorratsbehälter 9 ein Gegendruckventil 37 angeordnet ist. Auf Grund des Gegendruckventiles 37 ist in der Rückflußleitung 25 ein gewisser Mindestdruck gewährleistet, und bei entsprechender Stellung des Zweiwegeventils 36 ist demzufolge auch in der Leitung 35 und in der nachfolgend zu dieser vorgesehenen Ausgleichskammer ein entsprechender Druck gegeben, der beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 gleichzeitig den Steuerdruck bildet, durch den der Absperrschieber 26 in die Lage gebracht wird, in der durch den Kolben 28 (strichlierte Lage desselben) die Versorgung der absperrbaren Zylinder 4 unterbrochen ist. Bezüglich der Kolben der abgesperrten Zylinder 4 ist dann eine Verbindung mit der Ausgleichskammer 27, 33 gegeben,- so daß diese untereinander in Verbindung stehen und gleichzeitig auch mit einem entsprechenden Druck beaufschlagt sind, der eine sichere Anlage ihrer Führungsrollen 6 an den Führungsprofilen 7 gewährleistet. "Sollen alle Zylinder 4 beaufschlagt sein, so ist die Leitung 35 über das Zweiwegeventil 36 nicht an den als Druckmittelquelle dienenden Niederdruckteil, sondern unmittelbar über die Leitung 38 an den Vorratsbehälter 9 angeschlossen.

Abweichend von der Konstruktion gemäß F i g. 1 kann unter Beibehalt der wesentlichen Konstruktionsmerkmale die Steuerung des Absperrschiebers vom Anschluß der Ausgleichskammer an eine Druckmittelquelle jederzeit getrennt werden, und zwar dadurch, daß die Längsnuten im Kolben 29 weggelassen und der Kolben 29 über eine zusätzliche Steuerdruckleitung auf seiner vom Kolben 28 abgelegenen Seite zur Verstellung des Absperrschiebers entgegen der Kraft der Feder 31 mit Druck beaufschlagt wird.

Während in der Ausführungsform gemäß F i g. 1 der Niederdruckteil als Druckmittelquelle dient, ist beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 als Druckmittelquelle ein gesonderter Druckspeicher 39 vorgesehen, an den die Leitung 35 über das Zweiwegeventil 36 anschließbar ist. Die Gesamtfunktion ändert sich damit gegenüber den auf das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 und 2 bezogenen Ausführungen nicht, und es wird deshalb insoweit auf diese Bezug genommen. Der Druckspeicher 39 kann, was in F i g. 3 nicht dargestellt ist, in bekannter Weise unter anderem dadurch funktionstüchtig gehalten werden, daß er an die Pumpe angeschlossen wird, wobei die Anschlußleitung über ein Gegendruckventil auf einen entsprechenden Höchstdruck begrenzt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steuerung für einen hydraulischen Radialkolbenmotor, der mindestens einen Zylinderblock, dessen Radialkolben auf einem Führungsprofil umlaufen, aufweist, und bei dem mehrere Zylinder mindestens eines Blockes durch Unterbrechung der Beaufschlagung in Leerlauf schaltbar sind, und zwischen den jeweils nicht beaufschlagten Zylindern eine hydraulische Verbindung besteht, die eine Ausgleichskammer umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichskammer (27, 33) an eine Druckmittelquelle (z. B. 39) angeschlossen ist.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckmittelquelle die zur Steuerung von Motorgeschwindigkeitsänderungen dienende Druckmittelquelle vorgesehen ist.

3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als der Ausgleichskammer (27, 33) zugeordnete Druckmittelquelle ein abströmseitig mit einem Gegendruckventil (37) versehener Niederdruckteil, insbesondere die Rückflußleitung (25) des Druckmittelkreislaufes, dient.

4. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckmittelquelle ein Druckspeicher (39) vorgesehen ist