DE2333103A1

DE2333103A1 - RADIAL PISTON MACHINE

Info

Publication number: DE2333103A1
Application number: DE19732333103
Authority: DE
Inventors: Robert Gelin
Original assignee: GL Rexroth GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1973-06-29
Filing date: 1973-06-29
Publication date: 1975-01-16
Also published as: US3912421A; JPS5028005A

Description

G.L. P.eyroth GmbHG.L. P.eyroth GmbH

28.6.1973June 28, 1973

Akte 121.168File 121.168

RadialkolbenmaschineRadial piston machine

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Radialkolbenmaschine, insbesondere für Pumpenbetrieb mit einer Exzenterwelle, deren Kolben jeweils von einer Zylinderhülse umgeben ist, die sich mit ihrem nach außen weisenden Ende an einer feststehenden sphärischen Wand abstützt. Diese bekannten Radialkolbenmaschinen werden in bekannter Weise vor allem als langsamlaufende Hvdraulikmotoren mit hohem Drehmoment eingesetzt, da infolge der möglichen Flächenl>erührung zwischen Exzenter und Kolben die Wirkungsgradminderung infolge von Reibungsverlusten sowie der Verschleiß zwisehen Kolbenfuß und Exzenter auf ein Mindestmaß zu beschränken ist. In der Regel werden diese Radialkolbenmotoren mit Hilfe eines mit der Exzenterwelle gekoppelten Drehschiebers gesteuert. Eine solche Steuerung ist für Pumpenbetrieb nicht zu gebrauchen, da diese praktisch keine Selbstansaugefähigkeit gestattet. Für Purnpenbetrieb ist es erforderlich, die Steuerung mittels Sitzventile durchzuführen, die zur Verringerung des toten Raumes in bekannter Weise in unmittelbarer Nähe des Zylinderkopfes anzuordnen sind.The invention relates to a hydraulic radial piston machine, in particular for pump operation with an eccentric shaft, whose Piston is each surrounded by a cylinder sleeve, which is with its outwardly facing end on a stationary spherical wall. These known radial piston machines are known primarily as low-speed hydraulic motors used with high torque, because the possible surface contact between the eccentric and the piston reduces the efficiency due to friction losses and wear between the piston base and the eccentric to a minimum is. As a rule, these radial piston motors are controlled with the aid of a rotary valve coupled to the eccentric shaft. Such a control is not to be used for pump operation, since it practically does not allow self-priming. For pump operation it is necessary to carry out the control by means of seat valves, which reduce the dead space are to be arranged in a known manner in the immediate vicinity of the cylinder head.

Die Aufgabe· der Erfindung besteht in der Schaffung einer Radialkolbenmaschine .der vorgenannten Art, insbesondere für Pumpenbetrieb mit einem einfachen betriebssicheren Aufbau und einem Größtmaß an Selbstansaugefähigkeit.The object of the invention is to create a radial piston machine .The aforementioned type, in particular for pump operation with a simple, reliable structure and a Greatest degree of self-priming ability.

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Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß in. dem von dem nach außen weisenden Ende einer jeden Zylinderhülse eingeschlossenen Bereich der sphärischen Wand das Saug- und Druckventil angeordnet ist. Vorteilhafterweise ragt der Verschlußkörper des Saugventils unmittelbar in den Kolbenraum. Dadurch ergeben sich besonders gute Ansaugverhältnisse.According to the invention, this is achieved in that the suction and pressure valve is arranged in the area of the spherical wall enclosed by the outwardly pointing end of each cylinder sleeve. The closure body of the suction valve advantageously projects directly into the piston chamber. This results in particularly good suction conditions.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche, sowie aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung.Further details of the invention emerge from the features of the subclaims and from the following description of the figures of an embodiment of the invention.

Die einzige Figur zeigt einen Axialschnitt einer Radialkolbenmaschine. The single figure shows an axial section of a radial piston machine.

In der Figur bzeichnet 1 die Exzenterwelle mit Exzenter 2, die an beiden Enden la, Ib in Gleitlagern in den Gehäusehälften 4 und 5 gelagert ist. Der Wellenaustritt ist durch einen Dichtungsring 6 abgedichtet.In the figure, 1 denotes the eccentric shaft with eccentric 2, which at both ends la, Ib in plain bearings in the housing halves 4 and 5 is stored. The shaft outlet is sealed off by a sealing ring 6.

indem letzterer Der Exzenter 2 wirkt mit dem Gleitschuh 7 zusammen,/ mit dem Exzenter 2 in gleitender Berührung steht. Seitlich stützt sich der Gleitschuh an Gleitscheiben 9 ab, die sich ihrerseits an Flächen 4a bzw. 5a der Gehäusehälften 4 und 5 abstützen. Am Gleitschuh ist mittels eines Schraubenbolzens 12 ein Kolben starr befestigt. Dieser Schraubenbolzen 12 ist 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 Vermeidungby the latter the eccentric 2 interacts with the sliding shoe 7, / with the Eccentric 2 is in sliding contact. The sliding shoe is laterally supported on sliding washers 9, which in turn adhere to Support surfaces 4a and 5a of the housing halves 4 and 5. A piston is attached to the sliding shoe by means of a screw bolt 12 rigidly attached. This screw bolt 12 is dimensioned such that, for example, due to excessive frictional forces of each other parts of the piston which are in sliding engagement are torn off the sliding block and thus a further working movement of the piston is avoided

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von Folgeschäden unterbleibt. Die den Kolben umschließende Zylinderhülse 14 weist eine ringförmige konische Dichtfläche 15 auf, die mit der sphärischen Wand 16 des Bauteiles 17 zusammenwirkt. Das die sphärische Wand bildende Bauteil 17 hat auf einander gegenüberliegenden Seiten zylindrische Ansätze 18a, 18b,of consequential damage does not occur. The cylinder sleeve 14 enclosing the piston has an annular conical sealing surface 15 which cooperates with the spherical wall 16 of the component 17. The component 17 forming the spherical wall has opposite sides of cylindrical lugs 18a, 18b,

die in entsprechende Bohrungen 19a, 19b in den Gehausehälften 4 und 5 passend eingreifen. Zur genauen Festlegung der sphärischen Wand zur Zylinderhülse ist in dem Bauteil ein Paßstift 2o eingelassen, der in einer Längsnut 21 in der Gehäusehälfte 4 geführt ist. Mittels der Schraube 34 ist der Bauteil 17. in der Bohrung 19a der Gehäusehälfte 4 befestigt. In der sphärischen Wand 16 ist ein Auslaßkanal 16a für den von der Zylinderhülse 14 gebildeten Zylinderraum 24 eingelassen, der sich nach einer rechtwinkligen Abknickung über eine schräge Fläche 16b auf einen größeren Durchmesser erweitert und schließlich in einem Gewindeteil 16c übergeht. Der Gewindeteil 16c,der nach außen führt, ist von einem Gewindestopfen 25 mit Durchgangsbohrung 25a abgeschlossen. In dem erweiterten Bereich 16d des Auslaßkanals 16a 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 16b gedrückt ist und damit gemeinsam mit dieser Fläche das Druckventil für den Zylinderraum 24 bildet. Im in Richtung der Gehäusehälfte 5 weisenden zylindrischen Ansatz 18b des Bauteiles 17 ist eine in den erweiterten Bereich 16d des Auslaßkanals 16a einmündende Rohrleitung 28 eingelötet, die mit den anderen nicht veranschaulichten Rohrleitungen der anderenin corresponding bores 19a, 19b in the housing halves 4 and 5 intervene appropriately. For the precise definition of the spherical wall to the cylinder sleeve is in the component Dowel pin 2o let in, which is guided in a longitudinal groove 21 in the housing half 4. The component 17 is secured by means of the screw 34. fastened in the bore 19a of the housing half 4. In the spherical Wall 16 is an outlet channel 16a for the cylinder space 24 formed by the cylinder sleeve 14, which is after a Right-angled bend on an inclined surface 16b expanded to a larger diameter and finally in a threaded part 16c passes. The threaded part 16c, which leads to the outside, is closed by a threaded plug 25 with a through hole 25a. In the enlarged area 16d of the outlet channel 16a there is a ball designed as a ball with radial play Closure body 26, which by means of a weak compression spring 27 on the inclined surface 16b forming the seat for this closure body is pressed and thus together with this surface forms the pressure valve for the cylinder chamber 24. In the direction of the housing half 5 cylindrical projection 18b of the Component 17 is soldered into the enlarged area 16d of the outlet channel 16a pipe 28 which is connected to the other unillustrated pipelines of the other

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ebenfalls nicht gezeigten aus Kolben/ Zylinderhülse und sphärischer Wand gebildeten Pumpenelementen in Wirkverbindung steht. Damit stehen sämtliche Pumpenelemente mit dem Druckstutzen 3o der Gehäusehälfte 5 in Verbindung. In der sphärischen Wand 16 ist neben dem Auslaßkanal 16a ein mit dem Pumpengehäuseraum 37 in Verbindung stehender Durchlaßkanal 8 vorgesehen, dessen zylinderraumseitiges Ende 8a mit einem im Zylinderraum 24 liegenden Verschlußkörper 32 das Saugventil bildet. Der Verschlußkörper 32 wird mittels einer schwachen Zugfeder 33, die sich mit ihrer äußeren Windung 33a an der durch einen Durehmessersprung des Durchlaßkanals 6 gebildeten Fläche 8b abstützt, mit dem den Ventilsitz bildenden Ende 8a des Durchlaßkanals 8 in Wirkverbindung gehalten. Der Gehäuseraum 37 mit Einlaßöffnung 49 wird mittels des Dichtungsringes 38 in den umlaufenden Nuten 39 der Gehäusehälften 4, 5 nach außen abgedichtet. Die Zylinderhülse 14 weist in Nähe des Zylinderkopfes eine radial nach außen gerichtete Fläche 4o auf, an der ein Federelement 41 angreift, das sich mit seinem unteren Ende 41a. am Gleitschuh 7 abstützt und damit die Zylinderhülse 14 mit ihrer Dichtfläche 15 an der sphärischen Wand 16 federnd andrückt. Bei einer Bewegung des Exzenters 2 vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt mit der damit verbundenen Bewegung des Kolbens aus seiner unteren in seine obere Stellung, verschiebt sich die Zylinderhülse 14 mit ihrer Dichtkante 15 auf der sphärischen Wand 16 entgegen der Drehrichtung der Welle Das hierbei im Zylinderraum 24 verdrängte Arbeitsmittel wird über den Auslaßkanal 16a in der sphärischen Wand 16 und unter Anheben des Verschlußkorpers 26 bei gleichzeitiger Überwindung der KraftPump elements, also not shown, formed from piston / cylinder sleeve and spherical wall, in operative connection stands. All the pump elements are thus connected to the pressure port 3o of the housing half 5. In the spherical Wall 16 is next to the outlet channel 16a with the pump housing space 37 communicating through-passage 8 is provided, the end 8a of which on the cylinder space side is connected to an end 8a in the cylinder space 24 lying closure body 32 forms the suction valve. The closure body 32 is by means of a weak tension spring 33, which is with its outer turn 33a is supported on the surface 8b formed by a Durehmessersprung of the passage channel 6, with which the Valve seat forming end 8a of the passage 8 held in operative connection. The housing space 37 with inlet opening 49 is sealed to the outside by means of the sealing ring 38 in the circumferential grooves 39 of the housing halves 4, 5. The cylinder sleeve 14 has in the vicinity of the cylinder head a radially outwardly directed surface 4o on which a spring element 41 engages, which is with its lower end 41a. supported on the slide shoe 7 and thus the cylinder sleeve 14 presses resiliently with its sealing surface 15 on the spherical wall 16. When the eccentric 2 from bottom dead center to top dead center with the associated movement of the piston from its lower to its upper position, The cylinder sleeve 14 moves with its sealing edge 15 on the spherical wall 16 against the direction of rotation of the shaft The working medium displaced in the cylinder space 24 is via the outlet channel 16a in the spherical wall 16 and while lifting of the closure body 26 while overcoming the force

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der Feder 27 weiter in den erweiterten Bereich 16d des Auslaßkanals 16a und von dort über die Durchgangsbohrung 25a des Gewindestopfens 25 in den Druckstutzen 3o geleitet und von diesem in das Leitungssystem einer nicht gezeigten Hydraulikanlage. Die auftretende Anpreßkraft der Dichtkante 15 derthe spring 27 further into the enlarged area 16d of the outlet channel 16a and from there passed through the through hole 25a of the threaded plug 25 into the pressure port 3o and from this in the line system of a hydraulic system, not shown. The pressing force occurring of the sealing edge 15 of the

während dieser Arbeitsbewegung des Kolbensduring this working movement of the piston

Zylinderhülse 14 an die sphärische Wand 16 ergibt sich/aus dem Produkt der Ringfläche F der Zylinderhülse 14 und dem im Zylinder-Cylinder sleeve 14 to the spherical wall 16 results / from the Product of the annular surface F of the cylinder sleeve 14 and the in the cylinder

* raum 24 sich aufbauenden Druck. Die Größe der Ringfläche F ergibt sich aus der Durchmesserdifferenz zwischen Dichtfläche und Zylinderhülseninnendurchmesser. Bewegt sich der. Exzenter 2 vom oberen Totpunkt in Richtung des unteren Totpunktes v/ird durch die damit verbundene AbwartsverSchiebung des Kolbens 13 der Verschlußkörper 32 gegen die geringe Zugkraft der Feder 3 3 von den Sitz bildenden Ende 8a des Durchlaßkanals 8 abgehoben und damit ein Nachströmen von Arbeitsmittel aus dem Pumpengehäuseraum 37 über den Durchlaßkanal 8 in den Zylinderraum 24 gewährleistet. Während dieser Bewegung des Exzenters 2 bzw. des Kolbens verschiebt sich die Zylinderhülse 14 mit ihrer Dichtkante 15 um einen geringen Winkelbetrag auf der sphärischen Wand 16 in Richtung der Drehrichtung der Welle 1. Dadurch, daß die Zylinderhülse 14 mit ihrer Dichtkante 15 auf der sphärischen Wand 16,* room 24 building up pressure. The size of the ring surface F results from the difference in diameter between the sealing surface and cylinder sleeve inside diameter. Does the. Eccentric 2 from top dead center in the direction of bottom dead center v / ird through the associated downward displacement of the piston 13 of the Closure body 32 against the low tensile force of the spring 3 3 of the seat-forming end 8a of the passage 8 is lifted off and thus a subsequent flow of working medium from the pump housing space 37 guaranteed via the passage 8 into the cylinder space 24. During this movement of the eccentric 2 or the piston The cylinder sleeve 14 moves with its sealing edge 15 by a small angular amount on the spherical wall 16 in FIG Direction of the direction of rotation of the shaft 1. By the fact that the cylinder sleeve 14 with its sealing edge 15 on the spherical wall 16,

. während der Drehbewegung des Exzenters eine Schwenkbewegung ausführt, ohne daß sich die Dichtkante 15 von der sphärischen Wand 16 abhebt und zwar während des Druckhubes durch Andrücken der Dichtkante' an der sphärischen Wand infolge des an der Fläche F der Zylinderhülse wirksamen Druckes in Verbindung mit der Kraft der Feder 41 und während des Saughubes infolge der Kraft der. performs a pivoting movement during the rotary movement of the eccentric, without the sealing edge 15 lifting from the spherical wall 16, namely during the pressure stroke by pressing the sealing edge 'on the spherical wall as a result of the surface F the cylinder sleeve effective pressure in conjunction with the force of the spring 41 and during the suction stroke due to the force of

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Feder 41 ist ein. sicheres Arbeiten bei Pumpenbetrieb gewährleistet und zum anderen ein sicheres Anliegen des Gleitschuhes 7 am Exzenter 2 in jeder Lage des letzteren sichergestellt.Spring 41 is a. Safe working during pump operation guaranteed and on the other hand, a secure fit of the sliding shoe 7 on the eccentric 2 is ensured in every position of the latter.

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Claims

/l.jRadial piston machine, especially for pump operation with an eccentric shaft, the pistons of which are surrounded by cylinder sleeves, each of which has its end pointing outwards on a fixed spherical wall, characterized in that in the of the outwardly facing end (15) of each cylinder sleeve (14) enclosed area of the spherical wall (16) the suction and pressure valve (32, 8a; 16a, 16b, 26) is arranged.

2. Radial piston machine according to claim 1, characterized in that the closure body (32) of the suction valve protrudes directly into the piston chamber (24).

3. Radial piston machine according to claims 1 and 2, characterized in that the cylinder sleeve by means of a spring element (41) on the spherical Is pressed against the wall.

4. Radial piston machine according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the spherical wall (16) as independent with the housing parts (4, 5) connected component (17) is formed.

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5. Radial piston machine according to claims 1 to 4, characterized in that the the spherical wall-forming component has cylindrical lugs (18, 18b) on opposite sides', which fit into corresponding recesses (19a, 19b) in the two housing halves (4, 5), one of which Approach (18b) has a channel (28) for forwarding the pressure medium from the outlet channel embedded in the spherical wall (16a, 16d) for the cylinder space (24) enclosed by the cylinder sleeve.

6. Radial piston machine according to one or more of the preceding Claims, characterized that the eccentric shaft (1) facing end of each piston is attached to a sliding shoe (7).

7. Radial piston machine according to claim 6, characterized marked 'that the connection point is designed as a »predetermined breaking point (12) between piston (13) and slide shoe (7).

8. Radial piston machine according to .don claims 6 and 7, since - ö. Urchgek ennzeich η c; t that the connecting element between the piston and the sliding shoe is formed by a bolt (12) int.

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