DE2145058A1

DE2145058A1 - Axialkolbenmaschine

Info

Publication number: DE2145058A1
Application number: DE2145058A
Authority: DE
Inventors: Walter Kobald
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1971-09-09
Filing date: 1971-09-09
Publication date: 1973-03-22
Also published as: US3800672A; JPS4836702A

Description

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R. 457
9.8.71 Se/Sm

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmust erhilf sanmel diine;

ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart

Axialko 1 beninar.chine

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine mit einem rotierenden Zylinderkörper, der sich an einem feststehenden Stetierspiegel abstützt, in dem zwei einander diametral gegenüberliegende, etwa nierenförmige Steuerschlitze angeordnet sind, die von relativ schmalen, nicht unterbrochenen Stegen umgeben sind, an die sich mindestens auf einer Seite der Stege eine mit diesen in einer Ebene liegende relativ breite Zone anschließt.

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Ein schwieriges Problem bei Kolbenpumpen dieser Bauart besteht darin, die Leckverluste.bei den heute üblichen hohen Drücken von bis au 300 at auch nach längerer Betriebsdauer klein zu halten. Durch die im Druckmittel enthaltenen Verunreinigungen, die in den Spalt zwischen Zylinderkörper und Steuerfläche gelangen, ist diese einem Verschleiß unterworfen, der unmittelbar neben den Steuerschlitzen im Bereich 'der relativ schmalen Stege (sogenannte Dichtstege oder Dichtleisten) am größten ist. Im Bereich der relativ breiten Abstützzone (sog. Tragleiste), die außerhalb der Stege im Bereich des größten und/oder kleinsten Durchmessers, auf dem die Zylindertrommel noch am Steuerspiegel anliegt, angeordnet sind, ist der Verschleiß am geringsten. Die hierdurch entstehende ungleiche Spalthöhe verursacht ein Ansteigen des Leckverlustes, was schließlich zum Ausfall der Pumpe führen kann. (DT-OS 2 034 391)

Aus der US-Patentschrift 3 037 4Q9 int eine Axialkolbenmaschine bekannt, deren Steuerspiegelkörper durch den auf den Schultern von Kolben aufnehmenden Bohrungen lastenden Druck· ^ und durch Druckfedern gegen eine Zylindertrommel gepreßt ™ wird. Dieser Druck gleicht die im Spalt zwischen Steuerspiegel und Zylinderkörper wirkenden Kräfte aus, die den Spalt zu vergrößern suchen, und verhindern einen dadurch bedingten Anstieg des Leckverlustes. Die durch Verschleiß der Dichtstege verursachte, einseitige Vergrößerung des Spalts und der damit zusammenhängende Leckverlust kann jedoch nicht verhindert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die bewirkt, daß der Verschleiß der sich relativ

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zueinander bewegenden Flächen von Zylinderkörper und Steuerspiegel annähernd gleiclimäßig ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch e-rreicht, daß im Zylinderkörpar und/oder im Steuerspiegel im Bereich der breiten Zone ein Kalibrierkörper angeordnet ist, der mindestens an einer der Berührungsflächen von Zylinderkörper und/ oder Steucrspiegel einen Verschleiß bewirkt, der etwa demjenigen an den Stegen ent .spricht.

Dies hat den Vorteil, daß durch entsprechende Anordnung des ITalibrierkörpers ein Verschleiß an der Tragleiste verursacht wird, der dem der Dichtleisten entspricht. Die Spalthöhe zwischen Steuerspiegel und Zylinderkörper bleibt annähernd konstant und damit auch der Leckverlust, so daß die Lebensdauer der Pumpe wesentlich verlängert wird.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung und den Unterannprüchen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zcichrung wiedergegeben. Die zeigt in

YiQ. 1 einen Längsschnitt durch eine Axialkolbenmaschine

Fig. 1 β einen Ausschnitt der Axialkolbenmaschine nach de:¹ J''ig. 1 in vergrößertem Maßstab

Fig. P eine - Draufsieht auf den Steuerspiegel der Axialkolbenmaschine nach der Fig. 1 längs IJ-IJ

Hf> ⁷, oiiu Abwandlung der AyA alkolbeniiiaschine nach <]<".:. Aur.i iJl.niJif'r.beisjii fl dor Fig. 1.

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Die Axialkolbenmaschine nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 besitzt ein Gehäuse 1, das von einem Gehäusedeckel 2 verschlossen ist. Eine Antriebswelle 3 ist mit einer Zylindertrommel 4 drehfest verbunden, die in Zylinderbohrungen sich auf einer Schiefscheibe 6 abstützende Kolben 7 aufnimmt und von einer Druckfeder 8 gegen einen Steuernpiegel 9 eines nichtrotierenden Steuerspiegelkörpers 10 gepreßt wird. Je eine Bohrung 11,12 im Gehäuseende für den Zu-' und Abfluß des Druckmittels mündet in etwa nierenförmigen Steuerschlitzen 13,14- im Steuerspiegelkörper 10. Einzelheiten der Ausbildung des Steuerspiegelkörpers 9 zeigt die Pig. 2. Beiderseits der Steuerschlitze 13» 14 sind konzentrisch zu diesen ringförmige Flächen, sogenannte Dichtleisten 15»16 ausgebildet, an denen die Zylindertrommel 4 anliegt. Konzentrisch zur äußeren Dichtleiste 16 ist eine Lecknut ausgebildet, die durch Kanäle 21,22,23,24 mit dem Gehäuseinnern in Verbindung steht. Die Lecknut 17 auf einem größeren Durchmesser umgebend ist eine sog. Tragleiste 25 ausgebildet, die die Hauptauflagefläche für die Zylindertrommel bildet.

t In einer Stufenbohrung 26,26' in der Zylindertrommel 4 ist ein Kalibrierkörper 27 angeordnet, der im Längenabschnitt mit Spiel geführt ist und von einer Druckfeder 28 mit geringer Kraft gegen die Tragleiste 25 des Steuerspiegels gedrückt wird. Am Kalibrierkörper 27 ist eine Schulter 27' ausgebildet, die mit einer Schulter 26'' der Stufenbohrung 26, 26' einen Spalt begrenzt. Eine Bohrung 29 durchdringt den Kalibrierkörper 27 in Längsrichtung, um die von Druckmittel beaufschlagte Fläche der Stirnseite zu verringern. Der Kalibrierkörper besteht vorzugsweise aus Sinterv/erkstoff mit einer Werkstoffkomponentc, die Verschleiß bewirkende Eigenn hat.

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Beim Betrieb dor flarchino bilci-it r.ich ntetr, e;in Spalt zwischen Steuerspiegel 0 und ZyLmdertromnel 4 aus, durch den Druckmittel von don SteuerBchlitzen 1⁷>,Ί4, vor allen vom Hochdrucksteuerr.chlitz, zum Gehäuseinneron abfließt. Ein Teil davon gelangt durch die Pohrung 30 in die Bohrung 26. Ein Druck kann πich in dieser nicht aufbauen, da das Spiel zwischen Kalibrierkörper 27 uiid Bohrungnwandung so groß bemessen ir.t, daß die Druckmittelmonge, die bei der zulässigen Spalthöhe zwischen Steuerspiegel 9 und Zylinder trommel 4 in die Bohrung 26 gelangt, unbehindert durch den Spalt zwischen der Schulter 27* des Kalibrierkörpers und der Schulter 26'' der Stufenbohrung 26,26' zum Gehäuseinnern abfließen kann. Die Druckfeder 20 ist so bemessen, daß der Kalibrierkörper 27 in Kontakt mit dem Steuerspiegel 9 gehalten wird, aber keinen wesentlichen Verschleiß an diesem verursacht. Nimmt die Weite des Spalts zwischen Zylindertrommel 4 und Steuerspiegel 9 im Bereich der Diehtleisten Ί5»Ί6 infolge Verschleißes zu, dann gelangt auch, eine größere und unter höherem Druck stehende Druckmittelmenge in die Bohrung 26, in der sich min trotz Druckiaittelabfluß zum Gehäutseinnern ein Druck aufbaut, durch den der Kalibrierkörper 27 stärker als zuvor gegen die Tragleiste des Steuerspiegels gepreßt wird. Dadurch und durch die im Druckmittel enthaltenen Verunreinigungen, die durch die Bohrung'29 des Kalibrierkürpers 27 zwischen diesen und den Steuerspiegel 9 gelangen, wird ein Verschleiß der Tragleiste 25 bewirkt. Ihirch dies·-*η Verschleiß rückt die Zylindertrommel 4 winder an den Bteuerijpir-f-dL ·') heran, ο ο daß die ilpaltweite an den Dichtleisten abnimmt. Dient-/· Vorgang netzt sich so lange fort, bis du ι· Verschleiß vjii Dicht Ifir.t^n l^r>,16 und Tragleiste 2f) etwa den gleichen Uert erreicht uii.l die Spnltwr:ite

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über der ganzen Fläche annähernd konstant und so klein Lot, daß der Leckverlust den zulässigen M^et nicht überschreit;at. Int dieser Zu£5tand eingetreten, ■ nimmt auch der Druck dec Druckmittels in der Bohrung 26 wieder ab, so daß der Kalibrierkörper 27 nur noch durch die schwächt- Kraft der Feder 28 in Kontakt mit der Tragleiste pj ehalt en wird.

Die Axialkolbenmaschine nach den Ausführungsbeispiel der Fig· 3 weicht gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach der " E¹Ig. 1 durch eine andere Anordnung zum Ausgleich des Verschleißes am ßteuerspiegel ab.

Eine Zylindertrommel 35 liegt an einem Steuerspiegel 36 eines Steuerspiegelkörpers 37 an· Am Steuerspiegel 36 sind zu beiden Seiten eines SteuerSchlitzes 38 Dichtleisten 39» 40 ausgebildet, an die sich Nuten 41,42 zum Auffangen der aus den Steuerschlitzen abfließenden Druckmittels anschließen. Die Nuten 41,42 sind durch Kanäle 43,44 mit dem Gehäuseinnern verbunden. An die Nuten anschließend sind am Steuerspiegel eine innere Tragleiste 45 und eine äi;ßere Tragleiste 46 ausgebildet. Im Steuerspiegelkörper 37 ist im Bereich des |i Hochdrucksteuerschlitzes in der äußeren Tragleiste 46 eine Stufenbohrung 47,47' ausgebildeten der ein Kalibrierkörper 48 angeordnet ist, der im Längenabschnitt 47 der Stufenbohrung mit Spiel geführt ist und von einer Druckfeder 49 mit geringer Kraft gegen die Zylindertrommel 35 gedrückt wird. Ebenso ist in der inneren Tragleiste 45 eine Stufenbohrung 50,50' ausgebildet, in der ein Kalibrierkörper 51 angeordnet, ist, der im Längenabsehnitt 50 der fJtuf enbohrung mit; Spiel geführt ist und von einor Druckfeder 52 nur mit geringer Kraft gegen die Zylindertrommel 35 gedrückt wi rd« Eine von

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dor äußeren Dichtleiste 40 ausgehende Bohrung 53 mündet in die Stufenbohrung 47, eine von der inneren Dichtleiste 39 misgehenden Bohrung 5^ mündet in die Stufenbohrung 50. Die. Kalibrierkörper 48,51 haben an der an der Zylindertrommel 35 anliegenden Stirnseite einen Durchmesser, der etwa der Breite der Tragleisten entspricht. Der Kalibrierkörper 48 hat eine durchgehende, mittige Bohrung 55» eier Kalibrierkörper 51 eine ebensolche Bohrung 56.

Die Wirkungsweise ist' ähnlich dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1. Im Unterschied zu diesem erfolgt der Verschleiß jedoch sov.-ohl an der Zylindertrommel wie auch am Steuerspiegel, so daß im Laufe der Zeit an die.sen Teilen einander entsprechende Konturen sich ausbilden, deren Abstand z\ieinander aber annähernd konstant ist, wodurch auch der Leckverlust annähernd konstant bleibt.

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Claims

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Ansprüche

Axialkolbenmaschine mit einem rotierenden Zylinderkörper, der sich an einem feststehenden S'euerspiegel abstützt, in dem zwei einander diametral gegenüberliegende, etwa nierenförmige Steuerschlitze angeordnet sind, die von relativ schmalen, nicht unterbrochenen Stegen umgeben sind, an die sich mindestens auf einer Seite der Stege eine mit diesen in einer Ebene liegende relativ breite Zone anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinderkörper (4·) und/oder im Steuerspiegel (37) im Bereich der breiten Zone (25,45,4-6) ein Kalibrierkörper (27,48, 51) angeordnet ist, der mindestens an einer der Berührungsflächen (25j4-5,4-6) von Zylinderkörper (4,35) und/ oder Steuerspiegel (10,37) einen Verschleiß bewirkt, der etwa demjenigen an den Stegen (15,16,39,40) entspricht
2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalibrierkörper (27) in einer Ausnehmung (26) des Zylinderkörpors (4-) angeordnet ist und hydrostatisch gegen die relativ breite Zone (25 ) am Steuerspiegel gepreßt wird.
3. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalibrierkörper (48,51) im Steuerspiegel (37) angeordnet ist und hydrostatisch gegen den Zylinderkörper (35) gepreßt wird.

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4. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das auf den Kalibrierkörper (27,48,51) wirkende Druckmittel dem Leckstrom entnommen wird.
5. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel dem Spalt zwischen Zylinderkörper (4,35) und Steuerspiegel (10,37) im Bereich zwischen Steuerschlitz (13,14,38) und Kalibrierkörper (27,48,51) entnommen wird.
6. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch .gekennzeichnet, daß der Ivalibrierkörper (27>48,51) von einer Druckfeder (28,49,52) gegen die Fläche gepreßt wird, die einem Verschleiß unterworfen wird.
7. Axialkolbenmaschine.nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalibrierkörper (27,48, 51) mit Spiel in der ihn aufnehmenden Ausnehmung (26,47, 50) geführt ist.
8. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerspiegel (37) mindestens auf einer Seite eines Steuerschlitzes (38) mindestens

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ein Kalibrierkörper (48,51) in der breiten Zone (45,46) angeordnet ist, der hydrostatisch gegen den Zylinderkörper gepreßt wird.
9. Axialkolbenmaschine nach· einem der Ansprüche 1 bis 8, .dadurch gekennzeichnet, daß der Kalibrierkörper (27*48, 51) aus Sinterwerkstoff besteht.
10. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Werkstoffkomponente des Kalibrierkörpers (27j48,51) Verschleiß bewirkende Eigenschaften hat*
11. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Kalibrierkörper aus einem Grundkörper mit einem Vorschleiß bewirkenden Belag besteht. ,.-

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