DE19539442A1

DE19539442A1 - Steuerscheibe für hydrostatische Kolbenmaschinen

Info

Publication number: DE19539442A1
Application number: DE1995139442
Authority: DE
Inventors: Thomas Reisig; Manfred Mueller
Original assignee: SACHSENHYDRAULIK GmbH
Current assignee: SACHSENHYDRAULIK GmbH
Priority date: 1995-10-24
Filing date: 1995-10-24
Publication date: 1997-04-30

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerscheibe für hydrostatische Kolbenmaschinen, vorzugsweise in Axialkolbenbauart, welche mit dem Steuerkopf derselben drehfest und formschlüssig verbunden ist, als Axialgleitlager für die Steuerfläche des rotierenden Zylinderkörpers dient und für den Zu- und Abfluß des hydrau lischen Mediums notwendige Steuerschlitze aufweist.

Bekannt ist ein Steuerspiegel für hydrostatische Kolbenmaschinen (DD 263.101), ausgebildet als elastisch verformbare und beidsei tig glattflächige Scheibe aus hochfestem Material, welche Steu erschlitze mit Dämpfungskerben aufweist und mittels Stiften im Steuerkopf eine drehgesicherte Verbindung besitzt. Zur Sicherung der Verschleißfestigkeit, insbesondere an der Steuerfläche, ist der Steuerspiegel nitriert oder mit speziellen Werkstoffen beschichtet.

Weiterhin ist der Steuerspiegel einer Axialkolbenmaschine bekannt (DE-OS 37 19 520), der als lose und drehgesichert einge legte Scheibe aus Flachmaterial ausgebildet ist. Der mit Steuer kanälen versehene Steuerspiegel besteht aus Stahlblech und ist über eine Drehsicherungsnase mit dem Gehäuse der Axialkolben maschine formschlüssig verbunden.

Außerdem wird ein Steuerspiegel für hydrostatische Kolbenpumpen vorgestellt (DE-OS 37 28 448), der lösbar mit dem Steuerkopf ver bunden ist und beide Stirnseiten als Steuerfläche ausgebildet sind. Weiterhin ist an wenigstens einer Steuerniere bzw. einem Steuerschlitz in jeder Steuerfläche eine Dämpfungskerbe angeord net, welche vorzugsweise spiegelbildlich zueinander angeordnet sind.

Die Nachteile der bekannten Steuerspiegel bestehen bei massiver Ausführung in den Herstellungskosten durch aufwendige Bearbei tung und hohen Materialeinsatz.

Bei bekannten relativ dünnen Steuerscheiben aus Blech bereitet die Stabilität, die Drehsicherung und auch Abdichtung der Steu erschlitze/Steuerkanäle einschließlich des gedrosselten Druck ausgleichs Probleme, wodurch eine rationelle und kostengünstige Herstellung nicht gegeben ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Steuerspiegel bzw. eine Steuerscheibe, vorzugsweise für hydrostatische Axialkolben maschinen zu schaffen, der bzw. die für Rechts- und Linkslauf einsetzbar ist, eine effektive Drehsicherung und Anlage am Steuerkopf gewährleistet, die notwendige Stabilität für den Einsatz in Hochdruckbereichen bei gleichzeitig massearmer Gestaltung sichert und einen optimalen geräuscharmen Ablauf der Steuerprozesse bei hohen Wirkungsgraden garantiert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst, wodurch eine Steuerscheibe für hydrostatische Kolbenmaschinen geschaffen wird, deren Lage bestimmung am Steuerkopf über bereits vorhandene Bauelemente erfolgt, welche zur Funktion der Kolbenmaschine ohnehin notwen dig sind. Hierbei handelt es sich um das Lager der Triebwelle im Steuerkopf sowie die ebenfalls im Steuerkopf achsparallel ange ordneten Stellzylinder zur Betätigung des Bewegungswandlers. Letztgenannte Anordnung ermöglicht in Verbindung mit der peri pheren Ausnehmung in der Steuerscheibe deren einfache wechsel seitige Drehung am Steuerkopf um 180° und damit ihre Einsetzbar keit für beide Drehrichtungen der Kolbenmaschine. Zusätzliche Elemente zur Lagebestimmung der Steuerscheibe werden nicht benö tigt, wodurch Kosten und Bauvolumen gespart werden.

Durch die erfindungsgemäße Form und Ausbildung des Dämpfungs schlitzes am druckseitigen Steuerschlitz wird außerdem die Ge räuschentwicklung im Umsteuerbereich optimal beeinflußt, während die einfache Gestaltung der Steuerscheibe selbst, deren ratio nelle Herstellung sichert. Vorteilhafte Ausgestaltungsmöglich keiten der Steuerscheibe werden in den Unteransprüchen aufge zeigt.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand vereinfachter Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher dargestellt, wobei diese Zeichnungen folgendes zeigen:

Fig. 1 den Längsschnitt einer hydrostatischen Axialkolben maschine,

Fig. 2 den Schnitt A-A gemäß Fig. 1 mit eingelegter und dreh gesicherter Steuerscheibe,

Fig. 3 den gleichen Schnitt A-A gemäß Fig. 1 mit um 180° ver drehter Steuerscheibe,

Fig. 4 die Vorderansicht der in Fig. 2 und 3 dargestellten Steuerscheibe

Fig. 5 den Querschnitt B-B der Steuerscheibe gemäß Fig. 4

Fig. 6 die vergrößerte Darstellung einer Dämpfungskerbe ge mäß Fig. 4 (Einzelheit Z).

In Fig. 1 wird eine hydrostatische Axialkolbenmaschine gezeigt, an deren Steuerkopf (1) eine Steuerscheibe (2) drehsicher angeord net ist. Die als Steuerspiegel fungierende Steuerscheibe (2) ist als relativ dünne elastisch verformbare Scheibe aus hochfestem Material ausgeführt.

Zur Realisierung der Verdrehsicherung genannter Steuerscheibe (2) besitzt diese eine U-förmige oder kreisförmig Ausnehmung (3), welche formschlüssig einen der achsparallel angeordneten Stellzylinder (3a, 3b) übergreift, die fest im Steuerkopf ange ordnet sind (siehe Fig. 2, 3).

An der Steuerscheibe (2) stützt sich in bekannter Weise ein ro tierender Zylinderkörper (4) ab, welcher in Zylinderbohrungen (5) axial gleitende Arbeitskolben (6) aufnimmt, die über Gleit schuhe (7) an einem als Wiege ausgebildetem Bewegungswandler (8) anliegen.

Genannter Zylinderkörper (4) besitzt Drehmomentverbindung mit einer drehbar gelagerten Triebwelle (9), welche im Steuerkopf (1) in einem fest angeordneten Lager (10), beispielsweise einer Gleitlagerbuchse, geführt ist. Dieses Lager (10) dient außerdem mit einem überstehenden Endteil oder dem Außenring eines mögli chen Wälzlagers der Führung/Aufnahme der Steuerscheibe (2) am Steuerkopf (1).

Ausgebildet ist die Steuerscheibe (2) mit auf einem gemeinsamen Teilkreis (11) angeordneten Steuerschlitzen (12, 13), wobei der mit der Saugseite verbundene Steuerschlitz (12) einteilig und die mit der Druckseite verbundenen Steuerschlitze (13) aus Festig keits- und Stabilitätsgründen mehrteilig gestaltet sind. Die ein- oder mehrteilige Ausbildung der Steuerschlitze (12, 13) ist abhängig von der Stabilität der Steuerscheibe (2).

Zum Zwecke eines gedrosselten Druckausgleichs ist der drucksei tige Steuerschlitz (13), welcher unmittelbar im Bereich des Steu ersteges (14) angeordnet ist, mit einem Dämpfungsschlitz (15) ver sehen. Dieser druckseitige Dämpfungsschlitz (15) liegt vorzugs weise auf dem Teilkreis (11), ist als durchgehende Öffnung ausge bildet und besitzt durch parallel verlaufende Begrenzungskan ten (16) einen durchgehend gleichen Querschnitt. Hergestellt wird dieser Dämpfungsschlitz (15) beispielsweise durch Laserbearbei tung.

Die am Steuerkopf (1) anliegende Steuerscheibe (2), welche in be kannter Weise die Zu- und Abführung des hydraulischen Mediums steuert, kann auf Grund der beschriebenen konstruktiven Gestal tung für Rechts- und Linkslauf der Axialkolbenmaschine einge setzt werden. Hierzu wird die genannte Steuerscheibe (2) um die C-C Achse (Fig. 4) um 180° geschwenkt angeordnet, wodurch der gegenüberliegende Stellzylinder (3b) dem Eingriff der Ausneh mung (3) dient und damit die Verdrehung der Steuerscheibe (2) sichert. Beide Stirnseiten dieser Steuerscheibe (2) fungieren somit als Steuerfläche.

Bezugszeichenliste

1 Steuerkopf
2 Steuerscheibe
3 Ausnehmung
3a Stellzylinder
3b Stellzylinder
4 Zylinderkörper
5 Zylinderbohrung
6 Arbeitskolben
7 Gleitschuh
8 Bewegungswandler
9 Triebwelle
10 Lager
11 Teilkreis
12 Steuerschlitz
13 Steuerschlitz
14 Steuersteg
15 Dämpfungsschlitz
16 Begrenzungskante
17 Öffnung
18 Nase

Claims

1. Steuerscheibe für hydrostatische Kolbenmaschinen, welche mit einem Steuerkopf derselben drehfest formschlüssig verbunden ist, als Axialgleitlager für die Steuerfläche des rotierenden Zylinderkörpers dient und für den Zu- und Abfluß des hydrau lischen Mediums Steuerschlitze aufweist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- die Steuerscheibe (2) ist als elastisch verformbarer und bei derseitig glattflächiger relativ dünner Steuerspiegel aus gebildet,
- die Steuerscheibe (2) ist mit einer zentralen Öffnung (17) auf einem als Lager (10) ausgebildeten Bund des Steuerkopfes (1) geführt und über nur eine Ausnehmung (3) mit den Stellzylin dern (3a, 3b) formschlüssig gesichert ist,
- die Steuerscheibe (2) besitzt einen mit der Druckseite ver bundenen Steuerschlitz (13), der einen in Richtung Steuer steg (14) verlaufenden Dämpfungsschlitz (15) aufweist.

2. Steuerscheibe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsschlitz (15) als durchgehende Öffnung mit parallel verlaufenden Begrenzungskanten (16) und gleichem Querschnitt ausgebildet ist.

3. Steuerscheibe nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsschlitz (15) auf dem Teilkreis (11) der Steuer schlitze (12, 13) verläuft.

4. Steuerscheibe nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der druckseitige Steuerschlitz (13) mehrteilig ausgebildet ist.

5. Steuerscheibe nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (3) zur Drehsicherung in einer peripher ver größerten Nase (18) angebracht, nach außen offen ist und sich gegenüber dem Bereich des Steuersteges (14) in der Schnittebene B-B befindet.