DE2254752A1

DE2254752A1 - Radialkolbenmaschine

Info

Publication number: DE2254752A1
Application number: DE2254752A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Aldinger; Guenter Kersten
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-11-09
Filing date: 1972-11-09
Publication date: 1974-05-16
Also published as: CH563522A5; IT1006110B; US4030405A; JPS4978207A; GB1395459A

Description

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31.10.1972 Se/Gü

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, STUTTGART

Radialkolbenmaschine

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenmaschine, bestehend aus einem feststehenden Steuerzapfen, einem, auf diesem ro-' tierenden Zylinderkörper mit in Zylinderbohrungen geführten Kolben, die sich über Gleitschuhe an einem Hubring abstützen,

Es sind schon Radialkolbenmaschinen bekannt geworden, bei
denen eine der sich relativ zueinander bewegenden, hochbeanspruchten Flächen mit einer Gleitschicht z» B. aus Bronze oder Messing versehen ist. Abgesehen von dem damit verbundenen lertigungsaufwand haben diese Werkstoffe für die heute
schon vielfach angewandten hohen Drücke nicht die erforder-

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liehe Druckfestigkeit. Außerdem sind sie für manche Sonderfalle nicht geeignet, da das in der Gleitschicht enthaltene Kupfer chemisch mit dem Fördermedium reagiert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Werkstoffkombination für eine Radialkolbenmaschine zu schaffen, die für alle Fördermedien und bei höchsten Drücken einsetzbar ist.

Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß

a) der Steuerzapfen und die Kolben aus Einsatzstahl,

b) der Zylinderkörper aus legiertem perlitischem Grauguß,

c) der Hubring aus Stahl bestehen bzw. besteht.

Dadurch werden nicht nur die vorgenannten Forderungen erfüllt, sondern auch der Fertigungsaufwand verringert.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der anschließenden Beschreibung, der Zeichnung und den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Radialkolbenmaschine im Längsschnitt, Fig. 2 ein Stangenprofil für die Gleitschuhherstellung.

Die Radialkolbenmaschine besitzt ein Gehäuse 1, das von einem Gehäusedeckel 2 verschlossen ist. Im Gehäusedeckel 2 ist in einer Bohrung J ein Steuerzapfen 4 fest angeordnet, auf dem ein Zylinderkörper 5 drehbar geführt ist. Dieser liegt mit einer Bundfläche 6 an einer am Gehäuse ausgebildeten Anlauffläche an. Ein am Zylinderkörper 5 ausgebildeter Wellenzapfen 7 dient zum Antrieb der Maschine beim Pumpebetrieb und zum Abtrieb beim Motorbetrieb. Im Zylinderkörper 5 sind radial verlaufende, als Stufenbohrungen ausgebildete Zylinderbohrungen

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angeordnet, in denen Kolben 9 dicht und gleitend geführt sind, welche sich mit Gleitschuhen 10 mit einer Gleitsohle 10¹ auf einer Lauffläche 11' eines Hubrings 11 abstützen. Die Zylinderbohrungen 8 gehen mit einer Schulter 12 in Mündungen 13 über. Am Hubring 11 ist eine Stellmutter 14 befestigt, in die eine Stellspindel 15 eingreift, welche in einer Gehäusekonsole 16 gelagert ist und mit einem Handrad 17 betätigt wird. Eine Druckfeder 18 übt eine Rückstellkraft auf den Hubring 11 aus. Durch/ dessen radiale Verschiebung kann der Kolbenhub verändert werden.

Am Steuerzapfen 4- sind zwei einander diametral gegenüberliegende, mit den Mündungen 13 der Zylinderbohrungen 8 zusammenwirkende, schlitzartige Steueröffnungen 19, 20 ausgebildet, die sich in Umfangsrichtung des Steuerzapfens erstrecken und, in die je eine Bohrung 21, 22 für den Zu- und Abfluß des Druckmittels mündet.

Bei der Radialkolbenmaschine, deren Punktionsweise als bekannt vorausgesetzt wird, sind die hochbeanspruchten Gleitpaarungen Kolben 9 - Zylinderkörper 5* Zylinderkörper 5 - Steuerzapfen 4-, Kolben 9 - Gleitschuh 10 und Gleitschuh 10 - Hubring 11 alle aus Eisenwerkstoffen gefertigt.

In einer besonders zweckmäßigen Ausführung besteht der Steuerzapfen 4 aus einsatzgehärtetem Stahl, der Zylinderkörper 5 aus vergütetem und anschließend nitriertem niedrig legiertem perlitischem Grauguß, die Kolben 9 aus einsatzgehärtetem Stahl, die Gleitschuhe 10 aus nitriertem niedriglegiertem perlitischem Grauguß- und der Hubring 11 aus vergütetem und anschließend nitriertem Stahl. Es hat sich gezeigt, daß gerade diese Werkstoffe mit der genannten Wärmebehandlung bei den oben genannten Gleitpaarungen optimale Eigenschaften hinsichtlieh Festigkeit, Gleiteigenschaften, Freßsicherheit und neutrales Verhalten gegenüber allen Fördermedien ergeben» Die Haschine

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hat dadurch eine große Betriebssicherheit und lange Lebensdauer. Aus fertigungstechnischen Gründen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn Steuerzapfen 4, Gleitschuhe 10, Zylinderkörper 5i Kolben 9 und Hubring 11 aus einem einheitlichen Werkstoff bestehen, jeweils den ganzen Körper der genannten Wärmebehandlung zu unterziehen. Man könnte auch z. B. durch Abdekken oder sonstige Methoden erreichen, daß nur an den Gleitflächen dieser Teile die sich daraus ergebenden Eigenschaftsänderungen wirksam werden.

Selbstverständlich könnte man diese Teile auch aus anderen Grundwerkstoffen und deren Gleitflächen als eingepreßte oder aufgezogene Buchsen herstellen, die aus den genannten Werkstoffen bestehen und der gleichen Wärmebehandlung unterzogen wurden. Unter besonders erschwerten Bedingungen, insbesondere bei nichtschmierenden Fördermedien, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Lauffläche 11' des Hubrings 11 oder die Gleitsohle 10' der Gleitschuhe 10 mit einer Einlaufschicht aus Kadmium, Silber oder Blei zu versehen. Diese hat eine Dicke von etwa 15 /um und nützt sich während des Betriebes wieder ab.

In einer weiteren zweckmäßigen Werkstoffkombination sind der Steuerzapfen aus einsatzgehärtetem Stahl, der Zylinderkörper aus vergütetem niedrig legiertem perlitischem Gußeisen, die Kolben wieder aus einsatzgehärtetem Stahl, die Gleitschuhe aus nitriertem Stahl und der Hubring aus einsatzgehärtetem Stahl gefertigt.

Durch den Verzicht auf das Nitrieren einzelner Teile fällt auch die durch bei diesem Verfahren auftretende Maßänderung bedingte Nacharbeit weg. Die Gleitschuhe können auch durch Sintern aus dem genannten V/erkstoff hergestellt werden, wodurch sich der Fertigungsaufwand für dieses verhältnismäßig komplizierte Teil verringern läßt. Das Härteverfahren bleibt dabei gleich, kann aber, wie zuvor erläutert, auf die Gleitflächen beschränkt werden.

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Auch "bei dieser Werkstoffpaarung bei Hubring und Gleitschuh kann es sich, als zweckmäßig erweisen, eine der Gleitflächen dieser Teile mit einer Einlaufschicht aus Kadmium, Silber oder Blei zu versehen, für die das zuvor Gesagte gilt.

Weitere zweckmäßige Werkstoffkombinationen ergeben sich aus Kombinationen der für die beiden Ausführungsbeispiele genannten Werkstoffe.

Eine rationelle Fertigung der Gleitschuhe für die Radialkolbenmaschine erzielt man, wenn 'das Ausgangsmaterial ein Stangenprofil 24- (Fig.,2) ist, von dem die Rohlinge 25 bis 28 abgetrennt werden, worauf sich dann die weiteren Fertigungsstufen anschließen. Dieses Stangenprofil 24 kann durch Gießen, Walzen, Ziehen oder ein ähnliches spanloses Verfahren hergestellt sein. ■ ' · '

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Claims

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Ansprüche

11.J Radialkolbenmaschine, bestehend aus einem feststehenden Steuerzapfen, einem auf diesem rotierenden Zylinderkörper mit in Zylinderbohrungen geführten Kolben, die sich über Gleitschuhe an einem Hubring abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Steuerzapfen und die Kolben aus Einsatzstahl,

b) der Zylinderkörper aus legiertem perlitischem Grauguß,

c) der Hubring aus Stahl bestehen bzw. besteht.
2. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh aus Sintermetall besteht.
3. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh aus legiertem, perlitischem Grauguß besteht.
4. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh aus Nitrierstahl oder nitrierbarem Stahl besteht.

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5. Radialkolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 bis Λ, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Steuerzapfen und die Kolben einsatzgehärtet sind, - '

b) wenigstens die Gleitflächen und die Kolbenbohrungen des Zylinderkörpers vergütet oder vergütet und nitriert sind,

c) wenigstens die Gleitfläche des Hubrings vergüte.t und nitriert, vorzugsweise teniferbehandelt ist, oder einsatzgehärtet ist.
6. Radialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4₅ dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh nitriert, vorzugsweise teniferbehandelt ist. ·
7. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderstern aus niedriglegiertem, perlitischem Grauguß besteht.
8. Radialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnetj daß eine der sich relativ zueinanderbewegenden Gleitflächen (10', 11') von Hubring (11) und Gleitschuhen (10) mit einer Einlaufschicht ohne wesentliche Beimengungen an Kupfer, aber mit guten Gleiteigenschaften versehen ist, wie z. B. Kadmium, Silber oder Blei«.

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9. Verfahren zur Herstellung der Gleitschuhe für eine Radialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1, 3 bis' 8» dadurch gekennzeichnet, daß dos Ausgangsmaterial für die Gleitschuhrohlinge (25 bis 28) ein Stangenprofil (24) ist, von dem die Rohlinge abgetrennt werden (Fig. 2).
10. Verfahren zur Herstellung der Gleitschuhe für eine Radialkolbenmaschirie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Stangenprofil (24) für die Gleitschuhrohlinge durch ein spanloses Verfahren, v/ie z. B. Gießen, Walzen oder Ziehen hergestellt ist.

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