DE2263263A1

DE2263263A1 - Verstelleinrichtung fuer radialkolbenmaschine

Info

Publication number: DE2263263A1
Application number: DE2263263A
Authority: DE
Inventors: Paul Bosch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-12-23
Filing date: 1972-12-23
Publication date: 1974-06-27
Also published as: JPS4997304A; FR2211988A7; GB1400320A

Description

R. 1 2 G 8

28.11.1972 Se/Gü

Anlage zur . .

Patent- und

Gebrauchsmust erhilf s.anmeldung

ROBERT BOSCH GHBH, STUTTGART

Versteileinrichtung für Radialkolbenmaschine

Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung, für eine Radialkolbenmaschine, mit mindestens einem auf das Stellglied der Radialkolbenmaschine einwirkenden Stellkolben und einer Folgeverstelleinrichtung, deren Steuerglied den Druckmittelstrom für einen Stellkolben steuert, und einem mit dem Steuerglied zusammenwirkenden Rückführglied,, das den Druckmittel strom im Sinne einer Beendigung der Stellbewegung steuert.

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Bei einer bekannten Radialkolbenmaschine ist eine derartige Folgeverstelleinrichtung am Umfang der Maschine angeordnet und mit dem den Stellkolben aufnehmenden Stellzylinder zu einer Baueinheit zusammengefaßt. Dies ist in fertigungstechnischer Hinsicht eine zweckmäßige Ausführung, aber infolge des dadurch bedingten Platzbedarfs ist die Maschine für manche Anwendungsbereiche, wo kleine Abmessungen ausschlaggebend sind, ungeeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verstelleinrichtung für eine Radialkolbenmaschine zu schaffen, die sich in einer besonders platzsparenden V/eise anordnen läßt und dabei sehr einfach im Aufbau ist.

Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß das Steuerglied ein Schwenkkörper ist, in dem ein Kanal ausgebildet ist, der mit einer einen Stellkolben aufnehmenden Zylinderbohrung in Verbindung steht und in einem an Schwenkkörper ausgebildeten, zu dessen Achse exzentrischen Zapfen endet, und daß die Mündung des Kanals am Zapfen mit einer Ringnut an der Stirnseite des als Hubring ausgebildeten Stellglieds zusammenwirkt und der Hubring selbst das Rückführglied bildet.

Dies hat den Vorteil, daß neben dem geringen Platzbedarf, den diese Maschine erfordert, ein Spiel, wie es in einem Rückführungsgestänge auftreten kann, vermieden wird, wodurch die Genauigkeit der Steuerung verbessert wird.

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

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

Pig. 1 einen Längsschnitt durch eine Radialkolbenpumpe; Fig. 2 einen Ausschnitt der Radialkolbenpumpe nach Fig. längs II-II; ·

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Fig. 3- einen weiteren Ausschnitt der Radialkolbenpumpe nach der Fig. .1 in Blickrichtung III.

Die Radialkolbenpumpe nach dem Ausführungsbeispiel den Fig. bis 3 hat ein Gehäuse 1 mit einer Bohrung 2, in welcher ein Steuerzapfen 3 fest angeordnet ist. Auf diesem ist ein Zylinderkörper 4- dicht, aber drehbar gelagert, der in Zylinderbohrungen 5 Kolben 6' aufnimmt-* welche sich mit Gleit schuhen 7 auf einem verschiebbaren Hubring 8 abstützen. Ein Niederhaltering 9 verhindert das Abheben der Gleitschuhe 7 vom Hubring

An den Zylinderbohrungen 5 ausgebildete Mündungen 10 wirken mit am Steuerzapfen 3 ausgebildeten, sich in Umfangsrichtung erstreckenden Steueröffnungen 11, 12 zusammen, in die je eine Längsbohrung 13, 14- für den Zu- oder Abfluß des Druckmittels mündet.

An dem Gehäuse 1 ist ein erstes Zylindergehäuse 15 angeflanscht, in dem eine-Zylinderbohrung 16 ausgebildet ist, welche einen Stellkolben 17 aufnimmt, der durch den Druck in der Zylinderbohrung 16 und die Kraft einer in dieser angeordneten Druckfeder 18 eine Stellkraft auf den Hubring ausübt. Dem Zylindergehäuse 15 diametral gegenüberliegend ist ein zweites Zylindergehäuse 19 angeordnet, in dem eine Zylinderbohrung 20 ausgebil-. det ist. Ein in dieser angeordneter Stellkolben 21 wird von einer Druckfeder 22 und dem in der Zylinderbohrung 20 herrschenden Druck gegen den Hubring 8 gepreßt. Dieser zweite Stellko.rben 21 hat einen etwa doppelt so großen Durchmesser wie der erste Stellkolben 17. -

Das Gehäuse 1 ist von einem Deckel 23 verschlossen,' der zugleich den Hubring 8 in axialer Richtung führt, so daß dieser·: bei einer Verstellbewegung auf einer im Gehäuse ausgebildeten ebenen Fläche 24 abrollen kann (Fig. 3).. Die Fläche 24· ist parallel zur Verbindungslinie der beiden Stellko.lben 17, 21, die zugleich die Totpunkte der Kolbenbewegung verbindet.

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Im Gehäusedeckel 23 ist eine Triebwelle 25 gelagert, an der ein Flansch 26 mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Nuten 27, 28 ausgebildet ist, in die am Zylinderkörper 4 angeordnete Klauen 29, 30 eingreifen.

Im Gehäusedeckel 23 ist ein Einsatz 31 angeordnet, der in einer Sackbohrung 32 ein Steuerglied 33 aufnimmt. An diesem ist ein zu dessen Achse exzentrischer, aber paralleler Zapfen 34 ausgebildet, welcher mit seiner Stirnseite 35 an einer Stirnseite 36 des Hubrings 8 anliegt.

Ein Kanal 37 durchdringt das Steuerglied 33 in Längsrichtung. Seine Mündung an der Stirnseite 35 des Exzenterzapfens 34- wirkt mit einer an der Stirnseite 36 des Hubrings 8 ausgebildeten Ringnut 38 zusammen. An dem dem Exzenterzapfen 34 entgegengesetzten Ende des Kanals 37 ist in einer Erweiterung 39 ein Kugelkolben 40 angeordnet, welcher sich am Boden 41. der Sackbohrung 32 abstützt. Ein am Steuerglied 33 befestigter Hebel 42 ist im Bereich einer Ausnehmung 43 des Einsatzes 31 schwenkbar. Das Steuerglied 33 wird von zwei in Sackbohrungen 44, 45 im Einsatz 31 angeordneten Druckfedern 46, 47 gegen den Hubring 8 gedrückt. Auf dem Exzenter zapf en 3^- ist ein vor der Stirnseite 36 des Hubrings 8 liegender Mitnehmer 48 angeordnet mit Klauen 49, 50, die eine Mitnehmerkraft.auf die Umfangsflächen des Hubrings 8 ausüben. Die Dicke des Hubrings ist kleiner als der Abstand der beiden Klauen 49, 50, so daß erst nach einer Relativbewegung des Mitnehmbers 48 gegenüber dem Hubring diese Mitnehmerkraft ausgeübt wird.

Dem Kanal 37 im Steuerglied 33 wird über eine an diesem ausgebildete Ringnut 51 und eine Querbohrung 52 über eine Leitung 53, in der eine Drossel 5'+ angeordnet ist, Druckmittel von der Hochdruckseite der Maschine zugeführt. Eine stromaufwärts der Drossel 54 abzweigende Leitung 55 mündet in die erste Zylinderbohrung 16, eine stromabwärts der Drossel 54 abzweigende Leitung 56 mündet in die Zylinderbohrung 20. Das Gehäuseinnere ist durch

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eine Leitung 57 "und die Sackbohrung 32 im Einsatz 31 durch eine Leitung 59 mit einem drucklosen Behälter 58 verbunden. Von der Radialkolbenpumpe führt eine Leitung 60 zu einem nicht dargestellten Verbraucher.

Im Beharrungszustand der Pumpe überdeckt die Mündung des Kanals 37 ^aiD Exzenterzapfen 34- die Ringnut 38 aiu Hubring 8, so daß ständig ein kleiner Druckmittelstrom von der Leitung 53 über die Drossel 54-, den Kanal 37₅ die Ringnut 38> das Gehäuseinnere und durch die Leitung 57 zum Behälter 58 fließt. Infolge des Druckabfalls an der Drossel 54- stellt sich über die Leitung 56 in cLex Zylinderbohrung 20 ein solcher Druck ein, daß ein Gleichgewicht zwischen den beiden Kolben 17 und 21 besteht.

Wird zum Verstellen aus einem Beharrungszustand der Radialkolbenpumpe, deren !Funktionsweise als bekannt vorausgesetzt wird, der Hebel 4-2 nach links geschwenkt - vom rechten Bildrand betrachtet - dann führt der Exzenter zap fen 34- eine Kreisbewegung aus. Hierdurch überdeckt die Mündung des Kanals 37 im Exzenter zapf en 34: die Ringnut 38 am Hubring 8 in einem solchen Ausmaß, daß das Druckmittel aus der.Leitung 53 verstärkt über den Kanal 37 und das Gehäuseinnere abfließt. An der Drossel 54- entsteht infolge des größeren DruckmittelStroms ein größerer Druckabfall, und der Druck in der Zylinderbohrung 20 fällt, da über die Leitung 56 eine Verbindung zur Leitung 53 besteht. - . -"■·."

Der Kolben 17, der weiterhin vom Auslaßdruck der Pumpe beaufschlagt ist, bewegt nun den Hubring 8 nach links, der dabei auf der Fläche 24- abrollt, und der Stellkolben 21 wird zurückgeschoben. Das verdrängte Druckmittel fließt aus der Zylinderbohrung 20 über die Leitung 56 in die Leitung 53 und von da auf die zuvor beschriebene Weise zum Behälter 58 ab.. Ist der Auslaßdruck der .Pumpe während der Stellbewegung am Hebel groß genug, dann folgt der Hubring 8 so rasch der Verstellung, daß der

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Mitnehmer 48 nicht am Hubring 8 anliegt. Wenn die Verstellung des Hebels 42 beendet ist, wird der Hubring 8 immer noch nach links geschoben, wodurch das Maß, um das die Mündung des Kanals 37 die Ringnut überdeckt, sich verringert. Damit wird der Abfluß von Druckmittel aus der Leitung 53 kleiner, der Druckverlust an der Drossel 54 nimmt ab und damit der Druck in der Zylinderbohrung 20 zu, bis ein Kräftegleichgewicht zwischen den beiden Stellkolben 17» 21 besteht und die Stellbewegung des Hubrings beendet ist. Bei diesem Kräftegleichgewicht überdeckt die Mündung des Kanals 37 die Ringnut 38 weiterhin um ein kleines Maß, so daß ein geringer Druckmittelstrom fließt.

Wird der Hebel 42 im Uhrzeigersinn geschwenkt - wieder vom rechten Bildrand betrachtet - wobei auch der Exzenterzapfen eine Schwenkbewegung ausführt, so daß die Verbindung zwischen der Mündung des Kanals 37 und der Ringnut 38 unterbrochen wird, dann nimmt der Druck in der Zylinderbohrung 20 auf nahezu den Pumpenauslaßdruck zu, da der Druckabfall an der Drossel 54-infolge der geringen Leckverluste ebenfalls klein ist. Der Kolben 21 verschiebt den Hubring 8 entgegen der Kraft des kleineren Kolbens 17 nach rechts, und das aus der Zylinderbohrung

16 verdrängte Druckmittel fließt über die Leitung 53» die Drossel 54- und die Leitung 56 zum Zylinder 20. Bei der Bewegung des Hubrings 8 nach rechts gleitet die Ringnut 38 über die Mündung des Kanals 371 wodurch über diesen Druckmittel abfließt und damit infolge des Druckabfalls an der Drossel 5^ der Druck in der Leitung 53 und damit auch der in der Zylinderbohrung 20 abnimmt. Die Stellkraft des Kolbens 21 nimmt ab. Die Verstellung des Hubrings endet erst dann, wenn der Druck in der Leitung so weit gefallen ist, daß ein Kräftegleichgewicht zwischen den Stellkolben

17 und 21 herrscht. Die Mündung des Kanals 37 überdeckt weiterhin die Ringnut 38 im Hubring 8 um ein geringes Maß, so daß aucl jetzt ein kleiner Druckmittelstrom fließt.

Arbeitet die Maschine im drucklosen Betrieb oder ist der Arbeitsdruck so gering, daß die Stellkraft des Kolbens 21 oder des KoI-

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"bens 17 nicht, ausreicht, dann erfolgt die Verstellung des'Hubrings 8 durch den Mitnehmer 48. Dieser liegt mit einer der Klauen 49, 50 am Hubring 8 an, wenn der Hebel 42 so weit verschwenkt wird, daß der Spielraum zwischen dem Hubring 8 und dem Mitnehmer überwunden ist. Der Hubring kann mit dem Mitnehmer 48 in beiden Eichtungen verstellt werden.

Anstelle des Hebels 42 kann auch ein anderes Stellorgan, wie z. B. ein Stellkolben oder eine Gewindespindel angewendet werden.

Die beschriebene Verstelleinrichtung ist selbstverständlich bei Radialkolbenmotoren ebenso anwendbar wie bei Pumpen.

Anstelle einer Verstellvorrichtung mit zwei Stellkolben läßt sich.auch eine Ausführung mit einem Differentialkolben oder eine Vorrichtung mit einem Stellkolben und einer die Punktion eines Stellkolbens übernehmenden Druckfeder mit der zuvor beschriebenen Eolgeverstelleinrichtung steuern.

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Claims

Ansprüche

.) Verstelleinrichtung für eine Radialkolbenmaschine, mit mindestens einem auf das Stellglied der Radialkolbenmaschine einwirkenden Stellkolben und einer lOlgeverstelleinrichtung, deren Steuerglied den Druckmittelstrom für einen Stellkolben steuert, und einem mit dem Steuerglied zusammenwirkenden Rückführglied, das den Druckmittel strom im Sinne einer Beendigung der Stellbewegung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied ein Schwenkkörper (33) ist, in dem ein Kanal (37) ausgebildet ist, der mit einer einen Stellkolben (21) aufnehmenden Zylinderbohrung (20) in Verbindung steht und in einem am Schwenkkörper (33) ausgebildeten, zu dessen Achse exzentrischen Zapfen (34-) endet, und daß die Mündung des Kanals am Zapfen mit einer Ringnut (38) an d,er Stirnseite des als Hubring ausgebildeten Stellglieds zusammenwirkt und

' der Hubring selbst das Rückführglied bildet.
2. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkörper (33) etwa in einer Ebene angeordnet ist, die die Totpunkte der Kolbenbewegung verbindet.
3« Verstelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkörper (33) ^m^ einem an diesem angeordneten Hebel (42) betätigbar ist.

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4. Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Zapfen"(3²O des Schwenkkörpers (33) ein Mitnehmer (4-8) angeordnet ist, durch den der Hubring (8) mechanisch verstellbar ist. . ·
5- Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (48) abwechselnd auf die Umfangsfläehen des Hubrings (8) einwirkt.
6. Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkörper (33) von Druckfedern, -die in einem diesen aufnehmenden Körper (31-) angeordnet sind, gegen die Stirnseite (36) des Hubrings (8) gedrückt wird.
7· Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel in einem sich verzweigenden Kanal (53) von der Druckseite der Maschine zu dem im Schwenkkörper (33) ausgebildeten Kanal (37) und der den größeren Stellkolben (21) aufnehmenden Zylinderbohrung (20).fließt ■ und daß im Kanal (53) stromaufwärts der Verzweigung- eine Drossel (54) angeordnet ist. - ■
8. Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubring (8) bei. der Verstellung auf einer. Ebene (24) abrollt, welche etwa parallel zur Verbindungslinie der Totpunkte der Kolbenbewegung ist.

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9. Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem im Schwenkkörper (33) ausgebildeten Kanal (37) dicht gleitend in Achsrichtung ein Kolben (4-0) angeordnet ist, der sich am Boden (4-1) der den Schwenkkörper (33) aufnehmenden Bohrung (52) abstützt. (

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