DE2253022B1

DE2253022B1 - Radialkolbenmaschine

Info

Publication number: DE2253022B1
Application number: DE2253022A
Authority: DE
Inventors: Robert 8770 Lohr Gelin
Original assignee: GL Rexroth GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1972-10-28
Filing date: 1972-10-28
Publication date: 1974-05-09
Also published as: JPS4977205A; US3945766A; DE2253022C2

Description

führungsbeispielen der Erfindung. Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt einer Radialkolbenmaschine,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1 mit einem Schnitt durch eine Zylinderhülse,

F i g. 3 eine vergrößerte Darstellung der sphärischen Wand mit Druckventil sowie des mit diesem zusammenwirkenden Endes der Zylinderhülse nach F i g. 2 und

F i g. 4 einen Axialschnitt durch ein weiteres Ausführungsbcispiel einer Radialkolbenmaschine.

In Fig. 1 bezeichnet 1 die Exzenterwelle mit Exzenter!, die an beiden Enden 1 α, 1 ft in Gleitlagern im Gehäuse 4 und Gehäusedeckel 5 gelagert ist. Die beiden Wellenaustritte sind durch Dichtungsringe 6 abgedichtet. Der Exzenter 2 wirkt mit drei Gleitschuhen Ta, 76, Tc zusammen, die auf beiden Seiten mittels Halteringe Sa, 86 mit dem Exzenter 2 in gleitender Verbindung gehalten sind. Seitlich stützen sich die Halteringe 8 a, Sb an Gleitscheiben 9 ab, die sich ihrerseits an Flächen 4 α bzw. Sa des Gehäuses 4 bzw. des Gehäusedeckels 5 abstützen. An jedem Gleitschuh ist mittels eines Schraubenbolzens 12 ein Kolben 13«, 13b, 13 r starr befestigt. Diese Schraubenbolzen 12 sind derart dimensioniert, daß beispielsweise infolge zu hoher Reibungskräfte der miteinander in Gleitschluß stehenden Teile der Kolben vom Gleitschuh abreißt und damit eine weitere Arbeitsbewegung des Kolbens zur Vermeidung von Folgeschäden unterbleibt. Der in Drehrichtung 42 der Exzenterwelle 1 gesehene nacheilende Bereich 7 η eines jeden Gleitschuhs ist größer als dessen voreilender Bereich 7 v, und zwar bezogen auf dessen Befestigungsstelle am Kolben. Durch diese asymmetrische Befestigung der Gleitschuhe an dem KoI-ben werden die maximal auftretbaren Druckkräfte herabgesetzt. Die jeden Kolben umschließende Zylinderhülse 14a, 14ö, 14c weist eine ringförmige konische Dichtfläche 15 auf, die mit der sphärischen Wand 16 der Bauteile 17a, 17 b, 17c zusammenwirkt. Die die sphärische Wand bildenden Bauteile 17a, ITb, ITc weisen auf einander gegenüberliegenden Seiten zylindrische Ansätze 18 a, 186 auf, die in entsprechende Bohrungen 19 a, 19 b im Gehäuse 4 bzw. Gehäusedeckel 5 passend eingreifen. Zur genauen Festlegung der sphärischen Wand zur jeweiligen Zylinderhülse ist in dem Bauteil ein Paßstift 20 eingelassen, der in einer Längsnut 21 im Gehäuse 4 geführt ist.

In der sphärischen Wand 16 ist ein Auslaßkanal 16a (F i g. 3) für den von der Zylinderhülse gebildeten Zylinderraum 24 eingelassen, der sich nach einer kurzen Erstreckung über eine schräge Fläche 16 b auf einen größeren Durchmesser erweitert und schließlich in einen Gewindeteil 16c übergeht. Der Gewindeteil 16 c, der nach außen führt, ist von einem Gewindestopfen 25 dichtend abgeschlossen. In dem erweiterten Bereich 16 d des Auslaßkanals 16 a befindet sich mit radialem Spiel ein als Kugel ausgebildeter Verschlußkörper 26, der mittels einer schwachen Druckfeder 27 auf die den Sitz für diesen Verschlußkörper bildenden schrägen Fläche 16/» gedrückt ist und damit gemeinsam mit dieser Fläche das Druckventil für den Zylinderraum 24 bildet. Den maximalen Öffnungsweg des Verschlußkörpers 26 legt die Anschlagfläche 25 b des Verlängerungszapfens 25a des Gewindestopfens 25 fest. Im in Richtung des Gehäusedeckels 5 weisenden zylindrischen Ansatz 18 b eines jeden Bauteils 17a, 176, 17 c ist ein in den erweiterten Bereich 16 d des Auslaßkanals 16a einmündender Kanal 28 eingelassen, der am gehäusedeckelseitigen Ende mit einem Kanalabschnitt 29 im Gehäusedeckel 5 fluchtet. Der Kanalabschnitt 29 mündet in einem erweiterten nach außen führenden Kanalabschnitt 30, von wo das unter Druck stehende Arbeitsmittel in das Leitungssystem einer nicht dargestellten Hydraulikanlage zu leiten ist. Von dem erweiterten Kanalabschnitt 30 führt eine Sackbohrung 31 radial nach innen bis zu einem von einem eingeschweißten U-Profilring 32 gebildeten Ringkanal 33, der das von jedem aus einem Kolben und Zylinderhülse gebildeten Pumpenelement geförderte Arbeitsmittel miteinander verbindet.

Die für die Ableitung des Arbeitsmittels nicht benötigten erweiterten Kanalabschnitte 30 werden von nicht dargestellten Verschlußschrauben abgeschlossen. Der mit Kanalabschnitt 29 fluchtende Kanal 28 im zylindrischen Ansatz 18 b eines jeden Bauteils 17 a, 176,17 c ist nach außen durch einen Dichtungsring 35 abgedichtet, der in eine ringförmige Ausnehmung 18c eines jeden Ansatzes 18 b eingelegt ist und sich unter Spannung an einem Passungsring 36 abstützt, der gleichzeitig das axiale Passungsspiel des betreffenden Bauteils 17a, 176, 17 c zwischen Gehäuse und Gehäusedeckel ausgleicht. Der Gehäuseraum 37 wird mittels des Dichtungsrings 38 in der umlaufenden Nut 39 des Gehäusedeckels 5 nach außen abgedichtet. Die Zylinderhülsen 14 a, 146, 14 c weisen in Nähe des Zylinderkopfs eine radial nach außen gerichtete Fläche 40 auf, an der ein Federelement 41 angreift, das mit einem bügeiförmigen Teil 41 α um das Bauteil 17a, 176,17 c greift und damit die Zylinderhülse 14 a, 146,14 c mit ihrer Dichtfläche 15 an der sphärischen Wand 16 federnd andrückt. In Drehrichtung der Exzenterwelle 1 gemäß Pfeil 42 (F i g. 2) gesehen, ist an der vorderen Seite einer jeden Zylinderhülse 14 a, 146,14 c ein von einer Anstellschraube gebildeter Anschlag 44 in das Pumpengehäuse 4 eingeschraubt und von einer Kontermutter 45 nach der Einstellung festgestellt. Hierbei wird die Einstellung des Anschlags 44 derart vorgenommen, daß dessen Anschlagfläche 44 a im oberen oder unteren Totpunkt der Exzenterwelle 1 bezogen auf die betreffende Zylinderhülse an der sphärischen Fläche 48 am Kopf der Zylinderhülse anliegt. Bewegt sich nunmehr der Exzenter 2 vom oberen Totpunkt in Richtung des unteren Totpunkts gemäß Pfeil 42 (F i g. 2), kann sich die Zylinderhülse mit der Dichtkante 15 nicht mehr entlang der sphärischen Wand 16 verschieben, sondern kippt um den Berührungspunkt von Anschlagfläche 44 a des Anschlags 44 und sphärischer Fläche 48 der Zylinderhülse. Hierbei hebt sich die Dichtkante 15 der Zylinderhülse von der sphärischen Wand 16 ab, und zwar unter Überwindung der Kraft des Federelements 41, so daß das über die Einlaßöffnung 49 in den Gehäuseraum 37 einströmende Arbeitsmittel weiter in den Zylinderraum 24 bei sich abwärts bewegenden Kolben einströmt. Mit Erreichen des unteren Totpunkts des Exzenters sitzt die Dichtkante 15 der betreffenden Zylinderhülse wieder dichtend auf der sphärischen Wand 16 auf. Bei der sich daran anschließenden Bewegung des Exzenters 2 vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt bei gleichzeitiger Bewegung des Kolbens aus seiner unteren in seine obere Stellung verschiebt sich die Dichtkante 15 der

Zylinderhülse vom Anschlag 44 weg, so daß während dieser Bewegung die dichte Anlage der Dichtkante 15 der Zylinderhülse an der sphärischen Wand 16 erhalten bleibt. Das hierbei im Zylinderraum 24 verdrängte Arbeitsmittel wird über den Auslaßkanal 16 a in der sphärischen Wand 16 und unter Anheben des Verschlußkörpers 26 bei gleichzeitiger Überwindung der Kraft der Feder 27 weiter in den erweiterten Bereich 16 d des Auslaßkanals 16 α und von dort über die Kanäle 28 und 29 in den erweiterten Kanalabschnitt 30 geleitet und von diesem in das Leitungssystem einer nicht gezeigten Hydraulikanlage. Die Anpreßkraft der Dichtkante der Zylinderhülse an die sphärische Wand ergibt sich aus dem Produkt der Ringfläche F der Zylinderhülse und dem im Zylinderraum sich aufbauenden Druck. Die Ringfläche F ergibt sich aus der Durchmesserdifferenz zwischen Dichtfläche 15 und Zylinderdurchmesser.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 werden

die Zylinderhülsen 14 α, 145,14 c nicht durch Abkippen von der sphärischen Wand abgehoben, sondern durch die zwischen Kolben und Zylinderhülse vorherrschende geringe Reibung. Begrenzt wird die Abhebung der Zylinderhülse durch die Anschläge 50.

ίο Die Reibung zwischen Kolben und Zylinderhülse ist durch die Anordnung eines Kolbenrings 51 vergrößert. Bei dieser Ausführung erfolgt auch das Wiederanliegen der Dichtkante der Zylinderhülsen an der sphärischen Wand durch Reibungsmitnahme der Zylinderhülsen von den Kolben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

ι 2 Patentansprüche· stelle zwiscnen Kolben und Gleitschuh als SoIl- ' bruchstelle ausgebildet ist.

1. Radialkolbenmaschine, insbesondere für 11. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 9 Pumpenbetrieb mit einer Exzenterwelle, deren und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das VerKolben von Zylinderhülsen umgeben sind, die 5 bindungselement von Kolben und Gleitschuh von sich mit ihrem nach außen weisenden Ende einem Schraubenbolzen (12) gebildet ist.
jeweils an einer feststehenden sphärischen Wand 12. Radialkolbenmaschine nach einem oder abstützen, dadurch gekennzeichnet, mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadaß das nach außen weisende Ende einer jeden durch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh asym-Zylinderhülse (14 a, 14 b, 14 c) mit der sphäri- io metrisch am Kolben befestigt ist derart, daß in sehen Wand (16) das Saugventil bildet, indem das Drehrichtung der Exzenterwelle gesehen der nach außen weisende Ende einer jeden Zylinder- nacheilende Bereich (7 n) größer ist als der vorhülse während des Saughubs von der sphärischen eilende Bereich (7 v) des jeweiligen Gleitschuhs, Wand mechanisch abzuheben ist. und zwar bezogen auf dessen Befestigungsstelle

2. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, 15 am Kolben.

dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben die

Zylinderhülse durch die gegebene Eigenreibung Die Erfindung betrifft eine hydraulische Radial-

zwischen Kolben (13 a, 13 b, 13 c) und Zylinder- kolbenmaschine, insbesondere für Pumpenbetrieb

hülse (14 a, 14 b, 14 c) während des Saughubs des mit einer Exzenterwelle, deren Kolben jeweils von

Kolbens von der sphärischen Wand abhebt. 20 einer Zylinderhülse umgeben ist, die sich mit ihrem

3. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1 nach außen weisenden Ende an einer feststehenden und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich sphärischen Wand abstützt. Diese bekannten Radialdes Kolbenkopfs ein die Reibung zwischen KoI- kolbenmaschinen werden in bekannter Weise vor ben und Zylinderhülse erhöhender Kolbenring allem als langsamlaufende Hydraulikmotoren mit (51) angeordnet ist. 25 hohem Drehmoment eingesetzt, da infolge der hierbei

4. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, möglichen Flächenberührung zwischen Exzenter und dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderhülse Kolben eine weitgehende Druckentlastung der Kolmittels eines Federelements (41) an der sphäri- ben vorzunehmen ist, so daß die Wirkungsgradschen Wand angedrückt ist und in Drehrichtung minderung infolge von Reibungsverlusten sowie der des Exzenters (2) gesehen an der vorderen Seite 30 Verschleiß zwischen Kolbenfuß und Exzenter auf ein einer jeden Zylinderhülse ein ortsfester Anschlag Mindestmaß zu beschränken ist. In der Regel wer-(44) vorgesehen ist, an dem sich bei der Be- den diese Radialkolbenmotoren mit Hilfe eines mit wegung des Exzenters vom oberen zum unteren der Exzenterwelle gekoppelten Drehschiebers geTotpunkt der Kopf der Zylinderhülsen abstützt. steuert. Eine solche Steuerung ist für Pumpenbetrieb

5. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 4, 35 nicht zu gebrauchen, da diese praktisch keine Selbstdadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (44) ansaugefähigkeit gestattet. Für Pumpenbetrieb ist es einstellbar ist. erforderlich, die Steuerung mittels Sitzventile durch-

6. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, 2 zuführen, die zur Verringerung des toten Raums in und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sphäri- bekannter Weise in unmittelbarer Nähe des Zylindersche Wand als selbständiger mit den Gehäuse- 40 kopfs anzuordnen sind.

teilen (4, 5) verbundener Bauteil (17a, 17b, lic) Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schafausgebildet ist. fung einer Radialkolbenmaschine der vorgenannten

7. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 6, Art, insbesondere für Pumpenbetrieb mit einem eindadurch gekennzeichnet, daß das die sphärische fachen betriebssicheren Aufbau und einem Größt-Wand bildende Bauteil auf einander gegenüber- 45 maß an Selbstansaugefähigkeit.

liegenden Seiten zylindrische Ansätze (18, 18 ft) Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht,

aufweist, die in entsprechende Ausnehmungen daß das nach außen weisende Ende einer jeden Zy-

(19 a, 19 b) in den beiden Gehäusehälften (4, 5) linderhülse gemeinsam mit der diesem zugeordneten

passend eingreifen, wobei der eine Ansatz (18 b) sphärischen Wand das Saugventil bildet, indem das

einen Kanal (28) zur Weiterleitung des Druck- 50 nach außen weisende Ende einer jeden Zylinderhülse

mittels aus dem in der sphärischen Wand ein- während des Saughubs von der sphärischen Wand

gelassenen Auslaßkanal (16 a, 16 d) für den von mechanisch abzuheben ist. Durch das mechanische

der Zylinderhülse eingeschlossenen Zylinderraum Abheben des nach außen weisenden Endes einer

(24) aufweist. jeden Zylinderhülse von der sphärischen Wand wäh-

8. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 7, da- 55 rend des Saughubs ist ein besonderes Saugventil eindurch gekennzeichnet, daß das Druckventil (26, zusparen und vom in den Zylinderraum einströmen-16 b) im in der sphärischen Wand eingelassenen den Arbeitsmittel nicht zusätzlich die Kraft emer den Auslaßkanal angeordnet ist, und zwar in un- Verschlußkörper bei den bekannten Saugventilen mittelbarer Nähe des Zylinderraums (24). belastenden Feder zu überwinden. Ferner wird gegen-

9. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, 60 über herkömmlichen Saugventilen ein größerer dadurch gekennzeichnet, daß das der Exzenter- Durchflußquerschnitt für das Arbeitsmittel freiwelle (1) zugekehrte Ende eines jeden Kolbens gegeben und der Weg des Arbeitsmittels vom Geauf einem Gleitschuh (7 a,7b,7 c) befestigt ist, häuseraum zum jeweiligen Zylinderraum auf ein wobei die Gleitschuhe auf beiden Seiten mittels Kleinstmaß verkürzt, so daß die damit verbundenen Halteringe (8 a, 8 b) mit dem Exzenter (2) in glei- 65 Strömungsverluste klein zu halten sind.

tender Verbindung zu halten sind. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich

10. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 9, aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie aus dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungs- der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Aus-