DE19618792A1 - Radialkolbenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenmaschine nach dem Ober­ begriff des Anspruches 1.

Bei einer bekannten Radialkolbenmaschine nach der DE 40 29 265 A1 werden die zur axialen Fixierung der Abstützrollen dienenden Einsatzstücke dem Durchmesser der Abstützrollen angepaßt und führen gemeinsam mit dieser die Hubbewegung aus. Um eine Verkan­ tung der Einsatzstücke gegenüber der Kolbenbohrung zu verhin­ dern, werden diese wandseitig mit einer in Hubrichtung des Kol­ bens verlaufenden Nut versehen, in die ein in die Bohrungswand von außen eingeschraubter Führungsbolzen über eine mit der Boh­ rungswand verbundene Führungslasche eingreift. Durch diese Of­ fenlegungsschrift ist es auch bekannt, die eine Rollenseite von einem in der Kolbenbohrung liegenden an der Kolbenbohrungswand mit einer Schraube befestigten schmalen Einsatzstück axial fest­ zulegen. Gleichzeitig dient das Einsatzstück als Verdrehsiche­ rung für den Kolben. Dieses Einsatzstück erstreckt sich deshalb ebenso wie das gegenüberliegende, die Hubbewegung mit der Ab­ stützrolle mitausführende Einsatzstück über den genannten Durch­ messer der Abstützrolle und reicht damit auch in den die Ab­ stützrolle aufnehmenden abgeflachten Teilbereich des Kolbens. Während der Hubbewegung des Kolbens unterliegt die der Rolle zu­ gekehrte Abstützfläche des Einsatzstückes durch die sich hierbei ändernden Flächenbereiche von der abgeflachten Kolbenfläche und der Stirnseite der Rolle, die mit der Abstützfläche des Einsatz­ stückes in Berührung kommen, unterschiedlichen Abstützkräften, die zu unterschiedlichem Verschleiß an der Abstützfläche führen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, mit Hilfe von an der Kolbenbohrungswand befestigten Einsatzstücken zur axialen Fixie­ rung der Abstützrollen die am Einsatzstück wirkenden Abstütz­ kräfte zu vereinheitlichen und damit den an den Abstützflächen der Einsatzstücke auftretenden Verschleiß auf ein Kleinstmaß zu beschränken. Außerdem soll in Weiterbildung der Erfindung eine besonders einfache Befestigung der Einsatzstücke mit der Boh­ rungswand für die Kolben geschaffen werden. Dies wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erzielt. Weiterbil­ dende Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü­ chen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbei­ spiels.

Die Zeichnung veranschaulicht in

Fig. 1 die Ansicht eines Teilausschnittes des Rotors mit Kolben und Hubscheibe einer Radialkolbenmaschine,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Rotor mit Kolben und Abstütz­ rolle und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Einsatzstückes im größeren Maßstab.

In den Fig. 1 bis 3 ist mit 1 der ausschnittsweise darge­ stellte Rotor bezeichnet, der in gleichmäßig über den Umfang verteilten Stufenbohrungen 2a, 2b Stufenkolben 3 aufnimmt. Das jeweilige Kolbenteil 3a mit dem kleineren Durchmesser weist auf gegenüberliegenden Seiten Abflachungen 4 auf, so daß die von den Kolbenteilen 3a, 3b eingeschlossenen Arbeitsräume 5, 6 miteinan­ der in Flüssigkeitsverbindung stehen und demgemäß nur eine Steu­ erbohrung 7 zur Zu- und Abführung des Arbeitsmittels in den Ar­ beitsräumen erforderlich ist (Fig. 2). Der den größeren Arbeits­ raum 5 nach außen abschließende Kolbenteil 3b ist mit einer um­ laufenden Nut 8 versehen, in der ein Kolbenring 9 angeordnet ist, der einen druckdichten Flüssigkeitsabschluß des Arbeitsrau­ mes 5 nach außen sicherstellt. Im äußeren Bereich 3c (Fig. 1) weist das Kolbenteil 3b eine Ausnehmung 10 mit Lagerschale 11 zur Aufnahme einer Abstützrolle 12 auf. Die Abstützrolle 12 stützt sich auf einer sinusförmigen Kurvenbahn 13 einer den Ro­ tor umgebenden Kurvenscheibe 14 ab. Der radiale Abstand zwischen dem unteren und oberen Umkehrpunkt 15, 16 des sinusförmigen Ver­ laufs der Kurvenbahn ergibt den maximalen Kolbenhub bei Drehung des Rotors infolge Druckbeaufschlagung der Kolben durch das Ar­ beitsmittel.

In den Fig. 1 und 2 befindet sich die Abstützrolle 12 an dem oberen Umkehrpunkt 16 der Kurvenbahn 13, so daß eine weitere Drehung des Rotors durch andere nicht gezeigte Kolben erfolgt, die je nach Drehrichtung sich im linken oder rechten Kurvenab­ schnitt 17 oder 18 befinden und in diesem Bereich bei Beauf­ schlagung durch den Hoch- bzw. Arbeitsdruck ein Drehmoment auf den Rotor und damit auf der mit dem Rotor über eine Verzahnung 20 verbundenen Abtriebswelle 21 erzeugen. Die Arbeitsräume der Kolben, deren Abstützrollen sich auf dem jeweils anderen Kurven­ abschnitt befinden, sind mit dem Niederdruck bzw. mit dem Tank verbunden. Der die Abstützrolle aufnehmende Kolbenbereich 3c ist auf beiden Stirnseiten 12a, 12b der Abstützrollenenden abge­ flacht, wobei der verbleibende Führungs- bzw. Aufnahmeteil etwas kürzer als die Rollenlänge ist, so daß die Rollen mit ihren En­ den über den Führungs- bzw. Aufnahmeteil des Kolbens hinausra­ gen. An beiden Enden der Abstützrollen sind im oberen Bereich 23 der Kolbenbohrung 2a für das Kolbenteil 3b im Rotor Einsatzstücke 24 zur axialen Fixierung der Abstützrollen angeordnet. Die Einsatzstücke weisen an ihrer der Abstützrollen zugekehrten Sei­ te eine ebene Abstütz- bzw. Führungsfläche 25 für die betreffen­ de Stirnseite 12a, 12b der Abstützrollenenden auf. Die der Ab­ stützrolle abgekehrte Abstützfläche 27 des Einsatzstückes ist der Rundung der Kolbenbohrung 2a für das Kolbenteil 3b angepaßt. An der Abstützfläche 27 schließt sich eine schwalbenschwanzför­ mige Verlängerung 28 an, die in eine entsprechend geformte Aus­ nehmung 29 in der äußeren Bohrungswand 30 des Rotors 1 eingreift und damit im Rotor in radialer Richtung festliegt. Die Schmal­ seite 28a der schwalbenschwanzförmigen Verlängerung 28 schließt mit dem äußeren Umfang 1a des Rotors bündig ab. Die schwalben­ schwanzförmige Verlängerung 28 ist zu beiden Seiten mit einer Nut 31 durchsetzt (Fig. 3 und 4), die in entsprechende Vor­ sprünge 33 in der schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung 29 in der Bohrungswand 30 unmittelbar am Anschluß an der Kolbenbohrung 2a eingreifen. Die Nuten 31 und Vorsprünge 33 verlaufen parallel zueinander in Richtung der Welle 21 und sichern die Einsatzstücke in Drehrichtung des Rotors. Dadurch ist eine form- und kraft­ schlüssige Verbindung des Einsatzstückes mit dem Rotor gewähr­ leistet. Die der Rotorachse A zugekehrte Breitseite 35 der schwalbenschwanzförmigen Verlängerung 28 weist eine tunnelförmi­ ge Ausnehmung 35a auf, so daß beim Einbau des Einsatzstückes in die dafür vorgesehene Ausnehmung 29 in der Bohrungswand des Ro­ tors die schwalbenschwanzförmige Verlängerung besser verformbar ist. Das Einsatzstück besteht aus verschleißfestem elastischem Kunststoff, das in einfacher Weise als Spritzteil herzustellen ist.

Der Querschnittsverlauf der mit der Stirnfläche 12a, 12b der Ab­ stützrollen in funktioneller Verbindung stehende Abstützfläche 25 des Einsatzstückes 24 ist so ausgebildet, daß über den gesam­ ten Hubbereich des Kolbens die Abstützfläche 25 ausschließlich mit der betreffenden Stirnfläche 12a, 12b der Abstützrolle 12 in Kraftschluß steht. Die Abstützfläche 25 ist deshalb in ihrer ra­ dialen Erstreckung kürzer als der Radius der Abstützrolle und in ihrer Erstreckung in Drehrichtung des Rotors schmäler als der Durchmesser der Abstützrolle. Dadurch ist sichergestellt, daß die Einsatzstücke ausschließlich der Abstützung der Abstützrol­ len in Richtung deren Drehachsen dienen und nicht zusätzlich als Verdrehsicherung für die Kolben, wie dies bei dem vorbekannten Stand der Technik der Fall ist. Die ausschließliche Abstützung der Abstützrollen in Richtung deren Drehachsen wird noch zusätz­ lich dadurch sichergestellt, daß der beidseitig abgeflachte Kol­ benbereich 3c zur Aufnahme der Abstützrolle kürzer ist als die Länge der Abstützrollen. In diesem Fall kann, wie in Fig. 1 zu erkennen ist, die Abstützfläche 25 des Einsatzstückes im oberen Umkehrpunkt des Kolbenhubes mit ihren der Drehachse A des Rotors zugekehrten Eckbereichen 25a über die Stirnfläche der Abstütz­ rollen etwas hinausreichen, ohne daß damit eine Berührung mit dem abgeflachten Kolbenbereich 3c zu befürchten ist.

Claims (6)

1. Radialkolbenmaschine bestehend aus einem Rotor mit in Radialrichtung nach außen gerichteten Bohrungen zur Aufnahme von vom Arbeitsmittel radial nach außen beaufschlagten Kolben, deren äußere Enden als Lager zur Aufnahme von sich an einem den Rotor umgebenden Hubring sich abstützenden Rollen ausgebildet sind und mit dem Rotor verbundene Einsatzstücke zur axialen Spielbegren­ zung der Rollen im äußeren Bereich der die Kolben aufnehmenden Bohrungen angeordnet sind und die Längserstreckung der Rollen kleiner als der Kolbendurchmesser ist und die der Bohrungswand zugekehrte Fläche der Einsatzstücke dem Radius der Kolbenbohrung als Abstützfläche angepaßt ist, während die der Rolle zu deren axialen Spielbegrenzung dienende Fläche des Einsatzstückes eben ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (24) im äußeren Bereich (23) der Kolbenbohrung (2a) an der Kol­ benbohrungswand (30) befestigt ist und seine der Stirnfläche (12a, 12b) der Abstützrolle (12) zugekehrte Abstützfläche (25) einen solchen Querschnittsverlauf aufweist, der in jeder Hublage des Kolbens (3) ausschließlich mit der Stirnfläche (12a, 12b) der Abstützrolle in funktioneller Verbindung steht und die der Kolbenbohrung (2a) zugewandte Abstützfläche (27) des Einsatz­ stückes (24) eine parallel zur Rollenachse verlaufende Verlänge­ rung (28) aufweist, die in eine entsprechende Aussparung (29) in der Bohrungswand des Rotors (1) zur Verbindung des Einsatzstückes mit dem Rotor eingreift.

2. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verlängerung (28) parallel zueinander in Rich­ tung der Welle (21) verlaufende Nuten (31) aufweist, die in ent­ sprechend geformten Vorsprüngen (33) einer Ausnehmung (29) im äußeren Bereich der Bohrungswand (30) eingreifen und der sich den Nuten nach außen anschließende Bereich der Verlängerung (28) schwalbenschwanzförmig ausgebildet ist und in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung (29) im äußeren Bereich der Bohrungswand eingreift, und zumindest das schwalbenschwanzförmige Teilstück (28a) der Verlängerung (28) zum besseren Einbringen in die Aus­ nehmung (29) in der Bohrungswand aus elastischem Kunststoff be­ steht.

3. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die schwalbenschwanzförmige Verlängerung (28) des Einsatzstückes (24) auf ihrer der Rotorachse (A) zugekehrten Seite eine Ausnehmung (35a) aufweist.

4. Radialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück mit dem Außenumfang (1a) des Rotors (1) bündig abschließt.

5. Radialkolbenmaschine nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützfläche (25) des Ein­ satzstückes (24) in ihrer radialen Erstreckung kürzer ist als der Radius der Stirnfläche (12a, 12b) der Abstützrolle und in ihrer Erstreckung in Drehrichtung des Rotors schmäler ist als der Durchmesser der Stirnfläche (12a, 12b) der Abstützrolle.

6. Radialkolbenmaschine nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der beidseitig abgeflachte Kol­ benbereich (3c) zur Aufnahme der Abstützrollen (12) kürzer ist als die Länge der Abstützrollen.