DE2351856C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eii.e hydr.statische Kolbenmaschine mit einem um einen Zapfe - drehbaren Zylinderblock, in welchem radial zum Zapfen am Umfang des Zylinderblocks verteilte Kolben geführt sind, die an ihren äußeren Enden Füße mit ebenen Stützflächen aufweisen, die entlang ebener Fühningsflächen eines Führungsteiles geführt sind, die tangential zu einem Kreis angeordnet sind, der zur Achse des Zyünderblocks exzentrisch ist, wobei die Stützflächen rechteckig und mit ihrer größeren Dimension in der Umfangsrichtüng der Maschine angeordnet sind und wobei in die Stützfläche eine Verbindung mit der Stirnfläche des Kolbens mündet.

Eine derartige Kolbenmaschine ist z. B. aus der FR-PS 15 47 404 bekannt. Bei dieser bekannten Kolbenmaschine sollen die mit ihrer größeren Dimension in der Umfangsrichtüng der Maschine angeordneten, verhältnismäßig großen Stützflächen der Kolben ermöglichen, auf eine sonst erforderliche Führungsvorrichtung zu verzichten, die radiale Relativbewegungen des Zyünderblocks gegenüber dem Führungsteil zuläßt, jedoch eine gegenseitige Drehbewegung verhindert Dabei werden besonders hohe Anforderungen an eine genaue Führung der Stützflächen entlang der Führungsflächen gestellt. Diese Anforderungen werden bei der bekannten Maschine nur unzureichend erfüllt, da bei ihr nicht unter allen Betriebsbedingungen die Erzielung eines Schmierfilms zwischen den Stützflächen gewährleistet ist Es besteht die Gefahr einer metallischen Berührung der beiden Flächen, die zu einer raschen Abnützung der Maschine und zu übermäßigen Reibungsverlusten führt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer hydrostatischen Kolbenmaschine nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 die druckmittelgespeiste Lagerung in der ebenen Stützfläche des Kolbenfußes so auszubilden, daß sie die Kippkräfte, die zwischen Kolbenfuß und Führungsfläche angreifen, mit möglichst geringem Druckmittelverbrauch ausgleichen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stützflächen im Bereich der Kolbenachse mit einer zu dieser konzentrischen, hydrostatischen Tragtasche versehen sind, die zur Aufnahme eines wesentlichen Teile« der axialen Belastung des Kolbens dient und

ίο die über einen Drosselkanal mit der StimfläiSie des Kolbens verbunden ist, und daß in den Eckbereichen der rechteckigen Stützflächen Mündungen von Bohrungen angeordnet sind, die über eigene Drosselkanäle mit der Stirnfläche des Kolbe; is verbunden sind.

Bei dieser Gestaltung wird die Hauptbelastung aus der Kolbenkraft direkt im Bereich der Kolbenachse aufgenommen. Die zentrale Tragtasche ist dabei von einer breiten Stützfläche umgeben, die einerseits die hydraulischen Verluste durch ausströmendes Drurkir.ittel bedeutend vermindert und andererseits bei ungünstigen Betriebsbedingungen, wie z. B. niedrigem Zylinderdruck, durch den Quetscheffekt des zwischen der Stützfläche des Kolbens und der Führungsfläche des Führungsteiles befindlichen Druckmittels eine metallisehe Berührung dieser Flächen verhindert Das durch die Mündungen den Eckbereichen zugeführte Druckmittel gewährleistet dabei die gewünschte Stabilisierung, wobei sich günstig auswirkt, daß diese Mündungen in einer großen Entfernung von der Kolbenachse liegen können und somit einen großen Hebelarm aufweisen. Dadurch wird einerseits das Moment der hydraulischen Kraft groß, andererseits gleichzeitig eine große Spaltänderung bei Schrägstellungen des Kolbens registriert

Die Drosselkanäle, 3n die die Tragtasche und die Bohrungen zur hydrostatischen Stabilisierung angeschlossen sind, können vorzugsweise in einem im Kolben befestigten Zapfen ausgebildet sein. Dadurch wird eine einfache Herstellung der Drosselkanäle erzielt, bei gleichzeitiger Möglichkeit einer einfachen Veränderung des Querschnittes der Drosselkanäle, z. B. durch Austausch oder Nachbearbeitung des Zapfens.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläu-

« tert Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Teilschnitt einer hydrostatischen Kolbenmaschine, in Achsrichtung des Zyünderblocks und des Führungsteiles betrachtet,
F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-SI in F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt des Kolbens in F i g. 2 in größerem Maßstab,

Fig.4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig.3 und

F i g. 5 eine Ansicht des Kolbens in der Richtung des Pfeiles P in F i g. 3 betrachtet, jedoch in kleinerem Maßstab.

In F i g. 1 ist ein Teil eines Zylinderblocks 1 dargestellt, der mehrere radiale Zylinderbohrungen 2 aufweist, in denen Kolben 3 geführt sind. Die Kolben 3 sind mit Kolbenfüßen 4 versehen, welche Stützflächen 5 haben, die entlang ebener Fühningsflächen 6 eines trommeiförmigen Führungsteiles 7 geführt sind.

Der Führungsteil 7 ist um eine Achse drehbar, die zur Achse des Zyünderblocks 1 parallel ist, jedoch von dieser um eine Exzentrizität entfernt ist Wenn sich im Betrieb der Führungsteil 7 und der Zylinderblock 1 gemeinsam um ihre Achsen drehen, entstehen hin und her gehende Hubbewegungen der Kolben 3 in ihren

Zylinderbohrungen 2.

Wie aus Fi g. 3,4 und 5 hervorgeht, ist der Fuß 4 des Kolbens 3 mit einer zentralen, hydrostatischen Tragtasche 10 versehen, die durch einen Drosselkcnal Il mit der Stirnfläche 12 des Kolbens 3 und so mit dem Zylinderraum der Zylinderbohning 2 verbunden ist. Außerdem sind in den Eckbereichen des Fußes 4 Mündungen 13 von Bohrungen 15 ausgebildet, die über Drosselkanäle 14 ebenfalls mit dem Zylinderraum verbunden sind. Wie aus F i g. 3 und 4 weiter hervorgeht, sind die Drosselkanäle 11 und 14 in einem Zapfen 16 ausgebildet, der im Kolben 3 befestigt ist

Der Fuß 4 und die Stützfläche j sind rechteckig, wobei die größere Dimension des Fuße* Ί Umfangsrichtung der Maschine angeordnet ist Mi;««üie dieser Anordnung wird eine besonders hr*-° .-«äbflität der Kolben in Umfangsrichtung de*- Masci■'-. ■? erhalten, die zur gegenseitigen Führung des 7 ■■'■ -iiterbiocks 1 und des Fühningsteiies 7 im Betrieb erf- r-JerJich ist

Der Kolben 3 hat es;* Achse A, die im Betrieb senkrecht zu der ihm .zugeordneten Führungsfläche 6 des Führungsteiles 7 steht

Bei einem derart ausgebildeten Kolben wrd die auf die Stirnfläche 12 des Kolbens wirkende Kraft direkt durch das Druckmittelpolster der hydrostatischen Tragtasche 10 abgestützt Diese Tragtasche ist von der verhältnismäßig großen Stützfläche S umgeben, welche zusammen mit der Führungsfläche 6 des Führungsteiles 7 einen Lagerspalt bildet in dem sich im Betrieb das Druckmittel, z. B. Öl, befindet Die große Stützfläche hat zur Folge, daß durch den langen Spalt nur wenig Öl aus derTragtasche 10 nach außen ausfließen kann.

Die Mündungen 13, aus denen ebenfalls Drucköl austritt dienen zur Stabilisierung des Kolbens 3 gegenüber dem Fühnngsteil 7. Sie befinden sich an einem großen Hebelarm bezüglich der Achse A des Kolbens 3, so daß durch sie ein großes Stützmoment hervorgerufen wird.

Wie noch aus Fig. 1, 2 und 3 der Zeichnung hervorgeht, ist der Fuß 4 des Kolbens mit seitlichen Führungsflächen 20 versehen, die mit entsprechenden

Führungsflächen 21 des Fühningsteiles 7 zusammenwirken. Die Führungsflächen dienen zur Parallelführung des Kolbenfußes im Führungsteil 7. Außerdem ist an mindestens einer Seite des Kolbenfußes 4 eine Führungsleiste 22 ausgebildet die mit einer Leiste 23

ι? des Führungsteiles 7 zusammenwirkt Die Führungsleisten 22 und 23 verhindern ein Abheben bzw. seitliches Abkippen des Kolbens 3 mit dem Kolbenfuß von der Führungsfläche 6. Die Gefahr einer derartigen Bewegung besieht beim Leerlauf der Maschine mit hohen Drehzahlen, wobei auf die Kolben große Beschleunigungskräfte einwirken, der in der Zylinderbohrung 2 wirkende Druck jedoch klein ist

Wie F ί g. 1 und 2 zeigen, sind in* Bereich der Hohlkehle zwischen der Führungsfläche 6 und den seitlichen Führungsflächen 21 des Führungsteiles 7 Kanäle 24 angeordnet Diese dienen zur Ableitung des seitlich Jurch den Spalt zwischen den Flächen 5 und 6 austretenden Druckmittels. Die Kanäle 24 gewährleisten einen ungestörten Austritt des Öles und somit eine einwandfreie Funktion der hydrostatischen Abstützung des Kolbenfußes.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

23 51 8J Patentansprüche:

1. Hydrostatische Kolbenmaschine mit einem um einen Zapfen drehbaren Zylinderblock, in welchem radial zum Zapfen am Umfang des Zylmderb'.ocks verteilte Kolben geführt sind, die an ihren äußeren Enden Füße mit ebenen Stützflächen aufweisen, die entlang ebener Fühningsflächen eines Führungsteiles geführt sind, die tangential zu einem Kreis angeordnet sind, der zur Achse des Zyünderblocks exzentrisch ist, wobei die Stützflächen rechteckig und mit ihrer größeren Dimension in der Umfangsrichtung der Maschine angeordnet sind und wobei in die Stützfläche eine Verbindung mit der Stirnfläche des Kolbens mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützflächen (5) im Bereich der Kolbenachse (A) mit einer zu dieser konzentrischen, hydrostatischen Tragtasche (10) versehen sind, die zur Aufnahme eines wesentlichen Teiles der axialen Belastung des Kolbens (3) dient und die über einen Drosselkanal (11) mit der Stirnfläche (12) des Kolbens (3) verbunden ist, und daß in den Eckbereichen der rechteckigen Stützflächen (5) Mündungen (13) von Bohrungen (15) angeordnet sind, die über eigene Drosselkanäle (14) mit der Stirnfläche (12) des Kolbens (3) verbunden sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselkanäle (11,14) in einem im Kolben (3) befestigten Zapfen (16) ausgebildet sind.