DE2041328A1 - Radial piston machine - Google Patents
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Description
R. 9966
17.8.1970 Se/RiR. 9966
August 17, 1970 Se / Ri
Anlage zurAttachment to
Patent- undPatent and
GebrauchsmusterhilfsanmeldungUtility model registration
ROBERT BOSCH GMBH, StuttgartROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart
RadialkolbenmaschineRadial piston machine
Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenmaschine mit einem feststehenden Steuerzapfen, der zwei durch einen Steg getrennte, Hoch- und Niederdruckseite bildende Ausnehmungen aufweist, zu denen im Steuerzapfen verlaufende Bohrungen für den Zu- und Abfluß des Druckmittels führen und der als Lager für einen umlaufenden Zylinderkörper mit in Bohrungen gleitenden Kolben dient, deren aus dem Zylinderkörper ragende Enden an einer Hubkurve gleiten.The invention relates to a radial piston machine with a Fixed control pin, which has two recesses separated by a web, high and low pressure side forming recesses, lead to those in the control pin running holes for the inflow and outflow of the pressure medium and as a warehouse for a circumferential cylinder body with pistons sliding in bores, the ends of which protrude from the cylinder body slide on a lifting curve.
Bei einer Radialkolbenmaschine der eingangs erwähnten Art werden auf die Kolben der Druckseite Kräfte ausgeübt, die, wie Fig. 4 am Beispiel einer Maschine mit drei Kolben im Be-In a radial piston machine of the type mentioned at the beginning forces are exerted on the pistons on the pressure side which, as shown in FIG. 4 using the example of a machine with three pistons in operation
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reich der Druckseite zeigt, in Richtung der Zylinderachse wirken. Diese Kräfte lassen sich in eine Komponente PR in Richtung der Gleitschuhachse und eine dazu senkrechte Komponente Pn zerlegen. Die in Achsrichtung des Gleitschuhs wirkende Komponente PR der Kolbenkräfte wird hydrostatisch ausgeglichen, die Normalkomponenten P„ der Kolbenkräfte auf der Druckseite lassen sich, wie in Fig. 4a dargestellt, zur Resultierenden P^ addieren. Die Kraft PM bewirkt, daß der Zylinderstern im inneren Totpunkt der Kolben am Steuerzapfen anliegt und diesen belastet.the pressure side shows, act in the direction of the cylinder axis. These forces can be broken down into a component P R in the direction of the slide shoe axis and a component P n perpendicular to it. The component P R of the piston forces acting in the axial direction of the slide shoe is hydrostatically balanced, the normal components P 1 of the piston forces on the pressure side can be added to the resultant P 1, as shown in FIG. 4a. The force P M has the effect that the cylinder star rests against the control pin in the inner dead center of the piston and loads it.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 453 629 ist es bekannt, beiderseits von Ausnehmungen am Steuerzapfen einer Radialkolbenmaschine, die als Hochdruck- und Niederdruckraum dienen, Nuten anzuordnen, die sich vorzugsweise am Umfang des Steuerzapfens im Bereich der Ausnehmungen erstrekken. Durch Verbinden der Nuten im Bereich der Niederdruckseite mit der Hochdruckseite werden auf der Niederdruckseite Druckfelder aufgebaut, die jedoch nur Kräfte kompensieren können, die im Bereich der Niederdruckseite am Steuerzapfen angreifen. Durch mit der Hochdruckseite verbundene Nuten, die sich über den ganzen Umfang des Steuerzapfens erstrecken, erhält man nur der Zentrierung des Zylindersterns auf dem Steuerzapfen dienende Druckfelder.From the German Offenlegungsschrift 1 453 629 it is known on both sides of recesses on the control pin of a radial piston machine, which are used as high-pressure and low-pressure spaces serve to arrange grooves which preferably extend on the circumference of the control pin in the region of the recesses. By connecting the grooves in the area of the low-pressure side with the high-pressure side, on the low-pressure side Pressure fields built up, which can only compensate for forces in the area of the low-pressure side on the control pin attack. By means of grooves connected to the high pressure side, which extend over the entire circumference of the control pin only the centering of the cylinder star on the control pin is used.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radialkolbenmaschine zu schaffen, deren Steuerzapfen von der im Bereich des inneren Kolbentotpunkts angreifenden Kraft entlastet ist.The invention is based on the object of a radial piston machine to create whose control pin is relieved of the force acting in the area of the inner piston dead center.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an der Wandung des Steges, die dem inneren Totpunkt der Kolben benachbart ist, ein Druckfeld gebildet ist, das durch einen Kanal mit der Hochdruckseite in Verbindung steht.This is achieved according to the invention in that on the wall of the web, which is adjacent to the inner dead center of the piston, a pressure field is formed, which is formed by a channel is in communication with the high pressure side.
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Durch den Ausgleich der am Steuerzapfen im inneren Totpunkt der Kolben angreifenden Kraft wird vermieden, daß sich das stets vorhandene Spiel zwischen Steuerzapfen und Zylinderstern so einstellt, daß eine Brücke zwischen Druck- und Saugseite entsteht, die einen erhöhten Leckverlust zur Folge hat.By compensating for the control pin in the inner dead center the force acting on the piston prevents the always existing play between the control pin and the cylinder star adjusts so that a bridge is created between the pressure and suction side, which results in increased leakage Has.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in Embodiments of the invention are shown in the drawing. This shows in
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine reversierbare Radialkolbenmaschine eines ersten Ausführungsbeispiels, 1 shows a cross section through a reversible radial piston machine of a first exemplary embodiment,
Fig. 2 einen Längsschnitt entlang Linie .1.1-11 der Fig. 1, ;Fig. 2 is a longitudinal section along line .1.1-11 of Fig. 1,;
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine nicht reversierbare Radialkolbenmaschine eines zweiten Ausführungsbeispiels, 5 shows a cross section through a non-reversible Radial piston machine of a second embodiment,
Fig. 4 und 4a eine Prinzipskizze von an Kolben und Steuerzapfen einer Radialkolbenmaschine angreifenden Kräften_,und ein Kräftediagramm.4 and 4a a schematic diagram of acting on the piston and control pin of a radial piston machine Forces_, and a diagram of forces.
Eine Radialkolbenmaschine nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 hat ein Gehäuse 1, in dem sieh ein Zylinderstern 2 um einen feststehenden Steuerzapfen 3 dreht. Das Gehäuse 1 wird von einem Deckel 4 verschlossen. In Zylinderbohrungen 5 des Zylindersterns 2 gleiten Kolben 6, die sich mit Gleitschuhen 7 auf einer Gleitfläche 8 eines Hubrings 9 abstützten. Eine Stellspindel 10, die in einer Gehäusekonsole 11 gelagert ist und durch ein Handrad 12 betätigt wird, greift in eine am Hubring 9 befestigte Stellmutter 13 ein.A radial piston machine according to the embodiment of FIGS. 1 and 2 has a housing 1 in which you can see a cylinder star 2 rotates around a fixed control pin 3. The housing 1 is closed by a cover 4. In cylinder bores 5 of the cylinder star 2, pistons 6 slide, which slide with sliding shoes 7 on a sliding surface 8 of a cam ring 9 propped up. An adjusting spindle 10, which is in a housing console 11 is mounted and operated by a handwheel 12 engages into an adjusting nut 13 attached to the cam ring 9.
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Der Steuerzapfen 3 ist mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Ausnehmungen lh, 15 versehen, die durch einen Steg 16 getrennt sind. In die Ausnehmung lh mündet eine im Steuerzapfen 3 verlaufende Längsbohrung 17» in die Ausnehmung 15 eine ebenso verlaufende Längsbohrung 18. Sie bilden den Zu- und Abfluß des Druckmittels für die Maschine. Die A"ßenflächen 19 und 20 am Steg l6 liegen in Richtung de ο inneren und äußeren Totpunkts der Kolben. Von jeder der Ausnehmungen l4, 15 des Steuerzapfens erstreckt sich in dessen Achsrichtung eine Sackbohrung 21 bzw. 22, in die je eine von einer Ringnut 23 des Steuerzapfens aus radial verlaufende Stufenbohrung 24 bzw. 25 einmündet. Die von der Stufenbohrung gebildete Schulter bildet einen Ventilsitz für ein kugelförmiges Ventilglied 26, 27 eines Rückschlagventils. Eine dritte, von der Ringnut 23 ausgehende Radialbohrung 28 wird durch eine in der Mitte des Steuerzapfens 3 verlaufende Sackbohrung mit einer Bohrung 30 verbunden, die den Steg quer durchdringt.und aus den beiden Längenabschnitten 3O1 und 30" besteht.The control pin 3 is provided with two diametrically opposite recesses 1h, 15 which are separated by a web 16. Lh into the recess opens an axis extending in the guide pin 3 longitudinal bore 17 'in the recess 15, a well extending longitudinal bore 18. They form the inflow and outflow of the pressure medium for the machine. The A "ßenflächen 19 and 20 on the web l6 lie in the direction de ο inner and outer dead center of the piston. From each of the recesses l4, 15 of the control shaft extends in its axial direction a blind hole 21 or 22, in which each one of an annular groove 23 of the control pin opens into radially extending stepped bore 24 or 25. The shoulder formed by the stepped bore forms a valve seat for a spherical valve member 26, 27 of a check valve 3 running blind bore is connected to a bore 30 which transversely penetrates the web and consists of the two length sections 3O 1 and 30 ″.
Beim Betrieb der Radialkolbenmaschine als Pumpe und einer Drehung des Zylindersterns im Uhrzeigersinn bildet die Ausnehmung l4 die Saugseite, die Ausnehmung 15 die Druckseite, wenn der innere Totpunkt der Kolbenbewegung, wie in Fig. 1 dargestellt, an der Fläche 19 des Steges l6 liegt. In diesem Betriebszustand gelangt durch die Sackbohrung 22 und den von seinem Sitz abgehobenen Ventilkörper 27 Druckmittel von der Hochdruckseite in die Ringnut 23 des Steuerzapfens. Der Ventilkörper 26, der auf seinen Sitz gepreßt ist, verhindert ein Abfließen des Druckmittels durch die Bohrung 21 zur Saugseite. When the radial piston machine is operated as a pump and the cylinder star is rotated clockwise, the recess is formed l4 the suction side, the recess 15 the pressure side, when the inner dead center of the piston movement, as shown in FIG. 1, lies on the surface 19 of the web l6. In this Operating state passes through the blind hole 22 and the valve body 27 lifted from its seat pressure medium from the High pressure side in the annular groove 23 of the control pin. The valve body 26, which is pressed on its seat, prevents an outflow of the pressure medium through the bore 21 to the suction side.
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Von der Ringnut 23 gelangt Druckmittel in die Radialbohrung 28 und durch die Axialbohrung 29 zur Ventilkammer 31. Unter der Wirkung des Druckmittels nimmt der Ventilkörper 32 eine solche Stellung ein, daß die Bohrung 30 im Abschnitt JO" verschlossen ist, so daß Druckmittel durch den Bohrungsabschnitt 30' in die Vertiefung 33' gelangt. Hier wird ein Druckfeld aufgebaut, das der an der Fläche 19 des Steuerzapfens angreifenden, eingangs beschriebenen resultierenden Kraft Pn entgegenwirkt.Pressure medium passes from the annular groove 23 into the radial bore 28 and through the axial bore 29 to the valve chamber 31. Under the action of the pressure medium, the valve body 32 assumes a position such that the bore 30 is closed in the section JO ", so that the pressure medium passes through the bore section 30 'enters the recess 33', where a pressure field is built up which counteracts the initially described resulting force P n which acts on the surface 19 of the control pin.
Wird der Hubring 9 durch die Betätigung der Stellspindel in seine entgegengesetzte Endstellung wie zuvor bewegt, so daß der innere Totpunkt der Kolben der Seite 20 des Steges 16 gegenüberliegt, dann bildet die Ausnehmung 14 die Druckseite und die Ausnehmung 15 die Saugseite der Maschine.If the cam ring 9 is actuated by the actuating spindle moved into its opposite end position as before, so that the inner dead center of the piston of the side 20 of the web 16 is opposite, then the recess 14 forms the pressure side and the recess 15 the suction side of the machine.
Das Druckmittel für die Druckentlastung nimmt nun seinen Weg von der Ausnehmung l4 durch die Sackbohrung 21 und das Ventil 24 zur Ringnut 23. Das Ventil 25 verhindert das Abfließen des Druckmittels zur Ausnehmung 15> wo Niederdruck herrscht. Von der Ringnut 23 gelangt das Druckmittel wie zuvor durch die Radialbohrung 28 und die Axialbohrung 29 in die Ventilkammer 31· Der Ventilkörper 32 verschließt die Bohrung 30 im Abschnitt 30'· Durch den Bohrungsabschnitt 30" gelangt das Druckmittel zur Ausnehmung 33.» so daß das hier entstehende Druckfeld die nunmehr auf der Seite 20 des Steuerzapfens angreifende Kraft ausgleicht.The pressure medium for the pressure relief now takes its way from the recess l4 through the blind hole 21 and the Valve 24 to the annular groove 23. The valve 25 prevents drainage of the pressure medium to the recess 15> where low pressure prevails. As before, the pressure medium passes from the annular groove 23 through the radial bore 28 and the axial bore 29 in the valve chamber 31 · The valve body 32 closes the Hole 30 in section 30 '· Through the hole section 30 "the pressure medium reaches recess 33.» so that The pressure field created here compensates for the force now acting on the side 20 of the control pin.
Es ist ersichtlich, daß die Ringnut 23, unabhängig vom Betriebszustand, stets mit der Hochdruckseite der Maschine verbunden ist. Außerdem wird durch den Wirkungsmechanismus des Ventilkörpers 32 erreicht, daß stets an der belastetenIt can be seen that the annular groove 23, regardless of the operating state, is always connected to the high pressure side of the machine. It is also through the mechanism of action of the valve body 32 achieved that always on the loaded
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Seite des Steuerzapfens ein entlastendes Druckfeld entsteht. Side of the control pin creates a relieving pressure field.
Die Radialkolbenmaschine nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 weicht durch eine andere Steuerung des Druckmittels zum Aufbau des Entlastungsdruckfeldes gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ab. Es ist insofern wesentlich einfacher, als die Maschine nicht reversierbar ist.The radial piston machine according to the embodiment of FIG. 3 gives way due to a different control of the pressure medium to build up the relief pressure field compared to the embodiment of FIG. 1. It is essential to that extent easier than the machine is not reversible.
Die gleichen Teile tragen dieselben Ziffern wie zuvor.The same parts have the same numbers as before.
Die Maschine hat ein Gehäuse 35> in dem sich ein Zylinderstern 2 um einen feststehenden Steuerzapfen 36 dreht. In Zylinderbohrungen 5 des Zylindersterns 2 gleiten Kolben 6, die sich mit Gleitschuhen J auf einer Gleitfläche 8 im Inneren des Gehäuses 35 abstützen. Der Steuerzapfen 36 ist mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Ausnehmungen 37» 38 versehen, die durch einen Steg 39 getrennt sind. In die Ausnehmung 37 mündet eine im Steuerzapfen verlaufende Längsbohrung 40, in die Ausnehmung 38 eine ebenso verlaufende Längsbohrung 4l. Sie bilden den Zu- und Abfluß des Druckmittels für die Maschine. Von der bei Drehung des Zylindersterns im Uhrzeigersinn die Druckseite bildenden Ausnehmung 37 führt ein Kanal 42 zu einer dem inneren Totpunkt der Kolben gegenüberliegenden Vertiefung 4-3 an der Außenfläche 44 des Steuerzapfens. The machine has a housing 35 in which a cylinder star 2 rotates around a fixed control pin 36. Pistons 6 slide in cylinder bores 5 of cylinder star 2 and are supported by sliding shoes J on a sliding surface 8 in the interior of housing 35. The control pin 36 is provided with two diametrically opposite recesses 37 »38 which are separated by a web 39. A longitudinal bore 40 running in the control pin opens into the recess 37, and a likewise running longitudinal bore 41 opens into the recess 38. They form the inflow and outflow of the pressure medium for the machine. From the recess 37 which forms the pressure side when the cylinder star is rotated clockwise, a channel 42 leads to a recess 4-3 on the outer surface 44 of the control pin, which is opposite the inner dead center of the pistons.
Das Druckmittel gelangt von der Druckkammer 37 durch den Kanal 42 direkt zur Vertiefung 43, wc sich ein Druckfeld aufbaut, das der dort angreifenden Kraft entgegenwirkt.The pressure medium passes from the pressure chamber 37 through the channel 42 directly to the recess 43, where a pressure field builds up, that counteracts the force acting there.
- 7 -20 9 809/0190 - 7 - 20 9 809/0190
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