DE2458385B2 - Hydrostatische radialkolbenmaschine - Google Patents

Hydrostatische radialkolbenmaschine

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DE2458385B2 DE19742458385 DE2458385A DE2458385B2 DE 2458385 B2 DE2458385 B2 DE 2458385B2 DE 19742458385 DE19742458385 DE 19742458385 DE 2458385 A DE2458385 A DE 2458385A DE 2458385 B2 DE2458385 B2 DE 2458385B2
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    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

Ausführungsform der Verbindungsteile ist insbesondere für Maschinen mit kleineren Drücken geeignet, sowie für eine Anordnung, bei welcher die Verbindungsteile Zugkräften ausgesetzt sind.
Die Verbindungsteile können dabei in Führungsnuten des Steuerzapfens geführt sein. Dadurch wird ihr seitliches Ausknicken beim Auftreten einer Druckkraft vermieden.
Es können jedoch auch zwei Verbindungsteile vorgesehen sein, die winkelförmig ausgebildet sind und eine äußere Gleitfläche aufweisen, die durch die radial äußere Seitenwand eines der Schenkel gebildet wird. Eine derartige Ausführungsform eignet sich insbesondere für größere Drücke und eine Anordnung, wo der Steuerblock unter dem Einfluß der hydraulischen Kräfte gegen die Verbindungsteile drückt, so daß er auf diesen einfach abgestützt sein kann.
Bei dieser Ausführungsform können die Verbindungsteile von Lagerringen mit einem flachen, im wesentlichen rechteckigen Querschnitt umschlossen sein, die in einer den Steuerzapfen fest umschließenden, geschlitzten Büchse drehbar gelagert sind, wobei sich zwischen den Ringen und den Lagerflächen des Zapfens eine in Umfangsrichtung des betreffenden Ringes verlaufende Schmiernut befindet Auf diese Weise ist eine einfache Lagerung und Schmierung der Verbindungsteile im Betrieb möglich, so daß zur Verstellung des Steuerblocks nur geringe Kräfte erforderlich sind.
Der Steuerblock kann vorzugsweise einen T-förmigen Querschnitt mit einem den Schlitz verschließenden Schenkel und zwei in einer Linie verlaufenden Schenkeln aufweisen, welche in entsprechenden Nuten des Steuerzapfens dichtend geführt sind. Auf diese Weise wird eine einfache konstruktive Ausführungsform erhalten, bei welcher eine einwandfreie Führung des Steuerblocks bei seinen Bewegungen in der Umfangsrichtung des Steuerzapfens erhalten wird.
Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, im Bereich der radial äußeren Stützflächen für die seitlichen Schenkel des Steuerblocks auf der Innenseite einer den Steuerzapfen fest umschließenden, geschlitzten Büchse hydrostatische Stütztaschen vorzusehen, die in Um fangsrichtung eine gleiche Ausdehnung haben wie die Mündung der Hochdruckleitung, und deren Ausdehnung in axialer Richtung des Steuerzapfens so gewählt ist daß die auf den Steuerblock in radialer Richtung des Zapfens wirkenden hydraulischen Kräfte im wesentlichen ausgeglichen sind, wenn sich dieser in einer Stellung befindet in welcher er die Mündung der Hochdruckleitung beinahe abschließt Dadurch wird ein Blockieren des Steuerteiles in seiner Endsteilung durch den hydraulischen Druck aus der Hochdruckleitung vermieden.
Zusätzlich ist es möglich, die radialen Außenflächen der seitlichen Schenkel des Steuerblocks mit in Umfangsrichtung verlaufenden hydrostatischen Lagertaschen zu versehen, deren Breite und Länge so gewählt sind, daß die auf den Steuerblock wirkenden hydraulischen Kräfte in radialer Richtung im wesentlichen ausgeglichen sind, wenn sich der Steuerblock in einer Stellung außerhalb der Mündung der Hochdruckleitung befindet Durch diese Maßnahme wird ein Ausgleich der auf den Steuerblock in radialer Richtung wirkenden hydraulischen Kräfte auch in allen Zwischenstellungen erhalten.
Vorzugsweise können in den radialen Außenflächen der Verbindungsteile hydrostatische Lagertaschen vorgesehen seia die an die hydrostatischen Lagertaschen des Steuerblocks angeschlossen sind, sich bis zum anderen Ende der Verbindungsteile erstrecken, und deren Breite so gewählt ist, daß die von der Tangentialkräften verursachten radialen Pressunger mindestens teilweise ausgeglichen sind.
Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt der Radialkolbenmaschine,
F i g. 2 einen Ausschnitt aus der F i g. 1 in größerem Maßstab,
F i g. 3 den Schnitt UI-III aus der F i g. 2,
Fig.4 einen der Fig.2 entsprechenden Ausschnitt einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
F i g. 5 den Schnitt V-V aus der F i g. 4,
Fig.6 einen den Fig.2 und 4 entsprechender Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform,
F i g. 7 den Schnitt VII-VII aus der F i g. 6,
F i g. 8 ein Detail der Ausführungsform gemäß F i g. t in größerem Maßstab, entsprechend der oberer Endstellung des Steuerblocks und in einer anderer Schnittebene als F i g. 6,
Fig.9 ein der Fig.8 entsprechendes Detail mii seitlich versetztem Steuerblock und
F i g. 10 den Schnitt X-X aus der F i g. 8.
Die in der F i g. 1 dargestellte hydrostatische Radial kolbenmaschine enthält in an sich bekannter Weise eir äußeres Gehäuse 1, in welchem ein Steuerzapfen 2 befestigt ist Am Steuerzapfen 2 ist ein Zylinderblock 3 drehbar gelagert in welchem radiale Zylinderbohrungen 4 für Kolben 5 ausgebildet sind. Auf einengegenüber dem Steuerzapfen 2 exzentrischen, nichi dargestellten Zapfen ist ein Führungsgehäuse 6 drehbai gelagert Das Führungsgehäuse 6 enthält tangentiale Führungsflächen 7, auf welchen Füße 8 der Kolben ί abgestützt sind.
Die Zylinderbohrungen 4 sind durch radiale An Schlußkanäle 10 an Steuerschlitze 11, 12 anschließbar Der Steuerschlitz 11 ist mit einer Hochdruckleitung 12 verbunden, der Steuerschlitz 12 mit einer Niederdruck leitung 14. Zwischen den Steuerschlitzen 11 und Ii befindet sich in F i g. 1 oben eine feste Trennwand If und unten eine bewegliche Trennwand in der Fom eines Steuerblocks 16.
Im Steuerzapfen 2 ist drehbar eine Welle 17 gelagert die mit einem Arm 18 verbunden ist Der Arm 18 steh durch zwei halbringförmige Verbindungsteile 20 mii dem Steuerblock 16 in Verbindung. Mit dem Zapfen 2 is ein Trennteil 21 verbunden, welcher den Schlitz 11 von Schlitz 12 trennt
In den Fig.2 und 3 ist die Ausbildung de! Steuerzapfens 2 in größerem Maßstab dargestellt Wi< aus der F i g. 3 hervorgeht, hat der Steuerblock 16 einei T-förnügen Querschnitt, dessen einer Schenkel 22 zun dichtenden Abschluß des Steuerschlitzes 11 dient um dessen beiden anderen, in einer Linie verlaufendet Schenkel 23 in seitlichen Nuten 24 des Steuerzapfen! dichtend geführt sind
Bei der Ausführungsform nach den F i g. 2 und 3 is der Arm 18 mit dem Steuerblock 16 durch zwe Verbindungsteile 20 verbunden, die im vorliegende! Fall einen flachen, rechteckigen Querschnitt aufweisen Die Verbindungsteile 20 sind durch die Trennwand 15 ii nicht dargestellter Weise dichtend durchgeführt und mi dem Steuerblock 16 durch Stifte 25 verbunden.
Aus der Fig.2 ist noch die Anordnung einei Überströmleitung 26 ersichtlich, deren Mündung Z durch den Steuerblock 16 verschließbar ist, wenn siel
dieser in der dargestellten unteren Endstellung befindet.
In der F i g. 2 ist mit gestrichelten Linien 16' die obere Endstellung des Steuerblocks 16 dargestellt. Wie aus der Darstellung hervorgeht, bildet sich in der Endstellung zwischen dem Steuerblock 16 und der Trennwand 15 ein Restspalt 28, welcher zum Ableiten einer unvermeidlichen restlichen Fördermenge der einzelnen Kolben dient, wenn die Radialkolbenmaschine als Pumpe arbeitet. Außerdem ist aus der Figur ersichtlich, daß die Mündung 30 der Hochdruckleitung 13 eine derartige Dimension in Umfangsrichtung hat, daß sie vom Steuerblock 16 bis auf den Restspalt 28 abschließbar ist.
Wie aus der F i g. 3 hervorgeht, sind die Verbindungsteile 20 in Nuten 31 des Zapfens 2 geführt, welche ihr seitliches Ausbeulen bei einer Druckbelastung verhindem.
Bei der Ausführungsform nach den F i g. 2 und 3 wird der Steuerblock 16 durch die hydraulische Druckkraft des Mediums aus der Hochdruckleitung 30 im Gegenuhrzeigersinn gedrängt. Daraus ergibt sich, daß die Verbindungsteile 20 hauptsächlich durch eine Zugkraft beansprucht werden.
Die F i g. 4 und 5 zeigen hingegen eine Ausführungsform, bei welcher Verbindungselemente vorgesehen sind, die durch eine Druckkraft belastet werden.
Bei der Ausführungsform nach den F i g. 4 und 5, in welchen einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den vorangehenden Figuren bezeichnet sind, sind winkelförmige Verbindungsteile 40 vorgesehen, welche mit dem Steuerblock 16 durch Stifte 41 verbunden sind. Die Verbindungsteile 40, welche einfach gegen den Arm 18 abgestützt sein können, sind dichtend durch entsprechende Ausnehmungen im Trennteil 21 durchgeführt.
Zur Lagerung der Verbindungsteile 40 sind in einer den Steuerzapfen 2 umschließenden, mit diesem fest verbundenen Büchse 42 Lagerringe 43 mit einem flachen, im wesentlichen rechteckigen Querschnitt gelagert, die in der Büchse 42 drehbar sind. Zwischen den Lagerringen 43 und der Lagerfläche der Büchse 42 befindet sich eine in Umfangsrichtung des betreffenden Ringes 43 verlaufende Schmiernut 44, die durch eine Anschlußnut 45 mit dem Druckraum des Steuerschlitzes i 1 verbunden ist.
Bei dieser Ausführungsform können sich die Verbindungsieile 40 auf den Lagerringen 43 abstützen, die drehbar in der Büchse 42 und somit im Zapfen 2 geführt sind. Zur Erleichterung der Drehbewegung ist eine durch die Nuten 44, 45 bewirkte Schmierung vorgesehen.
Die Ausführungsform nach den F i g. 6,7 entspricht im wesentlichen der Ausführungsform nach den F i g. 4 und 5. So sind auch hier winkelförmige Verbindungsteile 60 vorgesehen, die sich gegen den Arm 18 abstützen, durch den Trennteil 21 durchgeführt sind und mit dem Steuerblock 16 durch Stifte 41 verbunden sind. An der Stelle der Ringe 43 sind jedoch die Verbindungsteile 60 mit hydrostatischen Lagertaschen 61 versehen, die sich im wesentlichen entlang der ganzen Länge der Verbindungsteile 60 erstrecken. Die Breite der Lagertasehen 61 ist dabei so gewählt, daß die von den Tangentialkräften der Verbindungsteile 60 verursachten radialen Pressungen mindestens teilweise ausgeglichen sind.
Wie aus den Figuren hervorgeht, sind die lagerta- *5 sehen 61 jeweils durch eine im Stcucrblock 16 ausgebildete Lagertasche 62 an den im Steuerschlitz 11 herrschenden höheren Druck des Druckmittels angeschlossen. Die Lagertasche 62 hat dabei eine besondere Aufgabe, nämlich eine radiale Entlastung des Steüerblocks 16 in den Zwischenstellungen zwischen seiner oberen und seiner unteren Endstellung. Die genauen Verhältnisse sind dabei in den F i g. 8 bis 10 dargestellt.
Die Fig.8 zeigt ein Detail in größerem Maßstab, wobei sich der Steuerblock 16 in seiner oberen Endstellung befindet. Zwischen dem Steuerblock und der Trennwand 15 besteht der bereits erwähnte Restspalt 28. Durch den Restspalt kann der Druck aus der Hochdruckleitung 13 in die hydrostatische Lagertasche 62 des Steuerblocks 16 und in eine in der Büchse 42 ausgebildete Lagertasche 63 eindringen. Die Dimensionen der Lagerlaschen 62 und 63 sind so gewählt, daß sich die Druckverläufe nach den Fig.8 bis 10 ergeben, die in diesen Figuren strichpunktiert dargestellt sind.
In der Fig.8 ergibt sich auf der unteren Seite ein Druck des Druckmittels aus der Leitung 13, der durch eine Linie a dargestellt ist. an welchen sich ein abnehmender Druck im Spalt anschließt, der durch eine Linie b dargestellt ist. Auf der anderen Seite sind die entsprechenden Druckverläufe mit den Linien c bis d dargestellt. Nun ist die Länge und die Breite der Lagertasche 63 so gewählt, daß bei der in der F i g. 8 dargestellten Endstellung die in radialer Richtung auf den Steuerblock 16 wirkenden Kräfte F und F ausgeglichen sind. Dabei wird berücksichtigt, daß in der Achsenrichtung des Zapfens ein Druckverlauf nach der Fig. 10 angenommen werden kann. Im mittleren Bereich, welcher dem Steuerschlitz 11 entspricht, kann ein niedrigerer, mittlerer Druck angenommen werden, da der dort herrschende Druck wegen der Bewegung der Anschlußkanäle pulsiert.
Bei der in der F i g. 9 dargestellten Stellung, bei welcher sich der Steuerblock 16 seitlich von der Mündung 30 der Hochdruckleitung 13 befinde* kommt die hydrostatische Lagertasche 62 zur Auswirkung. Auf die untere Seite des Steuerblocks 16 wirkt im Spalt ein stetig abnehmender Druck, der durch eine Linie e angedeutet ist. Die Länge und die Breite der Lagertasche 62 ist dabei so gewählt, daß ein Druckverlauf nach einer Linie f erhalten wird, bei welchem die auf den Steuerblock wirkenden hydraulischen Kräfte F und F' im wesentlichen ausgeglichen sind.
Wenn sich der Zylinderblock 3 mit den Kolben 5 und dem Führungsgehäuse 6 in der Richtung des in der F i g. 1 eingezeichneten Pfeiles P drehen, arbeitet die Radialkolbenmaschine als Pumpe. Sie fördert hydraulisches Medium aus der Leitung 14 in die Leitung 13. Die pro Umdrehung geförderte Menge kann dabei durch eine Einstellung des Steuerblocks 16 beeinflußt werden. Die Verstellung des Steuerblocks 16 erfolgt durch eine Drehung der Welle 17 mit nicht dargestellten Mitteln. So kann diese Drehung von Hand oder auch mittels einer mechanischen Verstellvorrichtung durchgeführt werden.
Wenn der Steuerblock 16 im Uhrzeigersinn in der F i g. 2 verstellt wird, ic wird die pro Umdrehung des Zylinderblocks 3 geförderte Menge verkleinert. Ein Teil der in den Zylindern 4 aufgenommenen Flüssigkeit wird bei einer Aufwärtsbewegung im linken Bereich der F i g. 2 wieder ausgestoßen und fließt durch die Überströmleitung 26 ab. Wenn sich der Steuerblock 16 in der mit 16' bezeichneten Stellung befindet, ist die Fördermenge praktisch Null. Der Restspalt 28 dient, wie bereits erwähnt, zur Ableitung der geringfügigen Menge, die noch während der Bewegung der Kolben in
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die oberste Stellung in der Maschine verdrängt wird.
Bei einer Drehung im Sinne des Pfeiles Abarbeitet die Radialkolbenmaschine als Motor. Die Einstellung der dem Motor zugeführten Druckmittelmenge erfolgt in gleicher Weise wie bei der Pumpe durch eine Drehung der Welle 17. Nur wird in diesem Fall das Druckmittel durch die Überströmleitung 26 nicht abgeleitet, sondern es wird zusätzlich noch von den Zylindern bis zum Erreichen der tiefsten Stellung nach der Fig.2
aufgenommen.
Bei der Arbeitsweise als Pumpe kann die Überströmleitung 26 entweder getrennt aus der Radialkolbenmaschine nach außen führen oder in eine Leckströmleitung münden. Die erste Maßnahme ist dann erforderlich wenn der Radialkolbenmaschine das öl durch eine Zubringepumpe mit einem überatmosphärischen Druck zugeführt wird.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:
1. Hydrostatische Radialkolbenmaschine mit um einen Steuerzapfen drehbarem Zylinderblock, der an seinem Umfang m gleichmäßigen Abständen radiale S Zylinderbohrungen aufweist, in denen Kolben geführt sind, deren äußere Enden sich an tangentialen Führungsflächen eines drehbar gelagerten Führungsgehäuses abstützen, dessen Drehachse exzentrisch zur Drehachse des Zylinderblock angeordnet ist, wobei die Zylinderbohrungen über radiale Anschlußkanäle mit zwei im Steuerzapfen ausgebildeten, in Umfangsrichtung verlaufenden Steuerschlitzen verbindbar sind, die in Umfangsrichtung voneinander durch Trennwände getrennt sind, deren in Umfangsrichtung gemessene Dimension gleich groß ist wie die in Umfangsrichtung gemessene Länge der Anschlußkanäle im Zylinderblock, wobei einer der Steuerschlitze an eine hydraulische Leitung mit höherem Druck und der andere der Steuerschlitze an eine hydraulische Leitung mit niedrigerem Druck angeschlossen ist und wobei die Lage der Trennwände in bezug auf die Exzentrizität zwischen Zylinderblockachse und Führungsgehäuseachse unveränderlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Trennwände als im Steuerschlitz (11) dichtend geführter, in Umfangsrichtung beweglicher Steuerblock (16) ausgebildet ist, der entlang des Steuerschlitzes (11) mit höherem Druck zwischen einer unteren Endstellung, in der er der anderen Trennwand (15) diametral entgegengesetzt angeordnet ist, und einer oberen Endstellung (16'), in der er sich anschließend an der anderen Trennwand (15) befindet, verstellbar ist. wobei in der oberen Endstellung zwischen der Trennwand (15) und dem Steuerblock (16) ein Restspalt (28) besteht.
2. Hydrostatische Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage und die Dimension in Umfangsrichtung der Mündung (30) der an den Steuerschlitz (11) mit höherem Druck angeschlossenen Hochdruckleitung (13) so gewählt ist, daß sie durch den Steuerblock (16) bis auf den Restspalt (28) verschließbar ist, wenn sich dieser in der oberen Endstellung befindet.
3. Hydrostatische Radialkolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im der festen Trennwand (15) entgegengesetzten Bereich des Steuerschlitzes (11) eine Überströmleitung (26, 21) angeordnet ist, welche durch den beweglichen Steuerblock (16) verschließbar ist, und daß sich zwischen dem Schlitz (12) mit niedrigem Druck und der Überströmleitung (26) ein den Schlitz dichtend abschließender Trennteil (21) befindet, der in der Umfangsfläche des Zapfens (2) mit einer scharfen. zur Achse des Zapfens parallelen Kante endet.
4. Hydrostatische Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerzapfen (2) eine mit ihm koaxiale Welle (17) drehbar gelagert ist, die einen Arm (18) aufweist, der in einer in Umfangsrichtung des Zapfens (2) verlaufenden Ausnehmung beweglich ist und durch mindestens einen bogenförmigen Verbindungsteil (20, 40, 60) mit dem Steuerblock (16) gekuppelt ist, wobei die Ausnehmung für den Arm (18) im Bereich des Steuerschlitzes (12) mit niedrigerem Druck ausgebildet ist.
5. Hvdrostatische Radialkolbenmaschine nach
Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsteil (20, 40, 60) im wesentlichen die Form eines Halbringes aufweist, der dichtend durch die Trennwand (15) oder den Trennteil (21) durchgeführt ist
6. Hydrostatische Radialkolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Verbindungsteile (20) vorgesehen sind, welche einen flachen, rechteckigen Querschnitt aufweisen.
7. Hydrostatische Radialkolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsteile (20) in Führungsnuten (31) des Steuerzapfens (2) geführt sind
8. Hydrostatische Radialkolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Verbindungsteile (40, 60) vorgesehen sind, die im Querschnitt winkelförmig ausgebildet sind und eine äußere Gleitfläche aufweisen, die durch die radiale äußere Seitenwand eines Schenkels gebildet wird.
9. Hydrostatische Radialkolbenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsteile (40) von Lagerringen (43) mit einem flachen, im wesentlichen rechteckigen Querschnitt umschlossen sind, die in einer den Steuerzapfen (2) fest umschließenden, geschlkzten Büchse (42) drehbar gelagert sind, wobei sich zwischen den Ringen und den Lagerflächen des Zapfens eine in Umfangsrichtung des betreffenden Ringes verlau fende Schmiernut (44) befindet.
10. Hydrostatische Radialkolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerblock (16) einen T-förmigen Querschnitt mit einem den Schiit? verschließenden Schenkel (22) und zwei in einer Linie verlaufenden Schenkeln (23) aufweist, welche in entsprechenden Nuten (24) des Steuerzapfens (2) dichtend geführt sind.
11. Hydrostatische Radialkolbenmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß im Bereich der radial äußeren Stützflächen für d'e seitlichen Schenkel des Steuerblocks (16) auf der Innenseite einer den Steuerzapfen (2) fest umschließenden, geschlitzten Büchse (42) hydrostatische Stütztaschen (63) vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung eine gleiche Ausdehnung haben wie die Mündung (30) der Hochdruckleitung (13), und deren Ausdehnung in axialer Richtung des Steuerzapfens (2) so gewählt ist daß die auf den Steuerblock (16) in radialer Richtung des Zapfens wirkenden hydraulischen Kräfte im wesentlichen ausgeglichen sind, wenn sich dieser in einer Stellung (16') befindet, in welcher er die Mündung (30) der Hochdruckleitung beinahe abschließt.
12. Hydrostatische Radialkolbenmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Außenflächen der seitlichen Schenkel (23) des Steuerblocks (16) mit in Umfangsrichtung verlaufenden hydrostatischen Lagertaschen (62) versehen sind, deren Breite und Länge so gewählt sind, daß die auf den Steuerblock (16) wirkenden hydraulischen Kräfte in radialer Richtung im wesentlichen ausgeglichen sind, wenn sich der Steuerblock (16) in einer Stellung außerhalb der Mündung (30) der Hochdruckleitung (13) befindet.
13. Hydrostatische Radialkolbenmaschine nach den Ansprüchen 8 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß in den radialen Außenflächen der Verbindungsteile (60) hydrostatische Lagertaschen (61) vorgesehen sind, die an die hydrostatischen Lagertaschen
(62) des Steuerblocks (16) angeschlossen sind, sich bis zum anderen Ende der Verbindungsteile (60) erstrecken, und deren Breite so gewählt ist, daß die von den Tangentialkräften verursachten radialen Pressungen mindestens teilweise ausgeglichen sind.
Ig■;.. JSe Erfindung betrifft eine hydrostatische Radialkol-Jttenmaschine mit um einen Steuerzapfen drehbarem ψ;. Zylinderblock, der an seiaem Umfang in gleichmäßigen JL Abständen radiale Zylinderbohrungen aufweist, in «ienen Kolben geführt sind, deren äußere Enden sich an Ptangentialen Führungsflächen eines drehbar gelagerten i;gFührungsgehäuses abstützen, dessen Drehachse exzen-Jailrisch zur Drehachse des Zylinderblocks angeordnet ist, IS%obei die Zylinderbohrungen über radiale Anschlußkanäle mit zwei im Steuerzapfen ausgebildeten, in Umfangsrichtting verlaufenden Steuerschlitzen verbindbar sind, die in Umfangsrichtung voneinander durch Trennwände getrennt sind, deren in Umfangsrichtung gemessene Dimension gleich groß ist wie die in Umfangsrichtung gemessene Länge der Anschlußkanäle im Zylinderblock, wobei einer der Steuerschlitze an eine hydraulische Leitung mit höherem Druck und der andere der Steuerschlitze an eine hydraulische Leitung mit niedrigerem Druck angeschlossen ist und wobei die Lage der Trennwände in bezug auf die Exzentrizität zwischen Zylinderblockachse und Führungsgehäuseachse unveränderlich ist
Eine Radialkolbenmaschine dieser Art ist aus der DTPS 14 53 654 bekannt Sie dient als Motor oder als Pumpe und hat den Vorteil, daß eine kontinuierliche Änderung der Fördermenge bzw. der Drehzahl möglich ist. Diese Änderung erfolgt durch Verändern der Exzentrizität des Zylinderblocks gegenüber dem diesen umgebenden Führungsteil. Zu diesem Zweck ist der Steuerzapfen in Form eines Kurbelzapfens auf einem im Maschinengehäuse drehbar gelagerten Zapfen ausgebildet, an dem ein Schneckengetriebe zum Verdrehen des Zapfens angreift Eine derartige Ausbildung ist jedoch aufwendig, da sie bewegliche Teile erfordert, welche großen Kräften ausgesetzt sind und unter Umständen im Betrieb unter dem Einfluß dieser Kräfte verstellbar sein müssen.
Aus der DT-PS 8 73 207 ist eine Radialkolbenmaschine einer anderen Art bekannt Bei dieser Maschine ist der ringförmige Führungsteil für die Radialkolben ortsfest angeordnet und zum Verändern der Fördermenge wird der Steuerzapfen relativ zur Exzentrizität zwischen Zylinderblock und Führungsteil verschwenkt. Damit wird also der Beginn des Saup- und des Druckhubes verändert Eine solche Ausbildung der Maschine hat den Nachteil, daß Rückströmungen des Fördermittels innerhalb der Maschine auftreten, was zu Pulsationen Anlaß geben kann.
Die Erfindung hat die Schaffung einer Radialkolbenmaschine der eingangs erwähnten Art zum Ziel, bei welcher eine Veränderung der Fördermenge bzw. der Drehzahl mit einfacheren Mitteln als bisher und bei unveränderter Exzentrizität der Maschine möglich ist.
Die erfindungsgemäße Maschine, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß eine der Trennwände als im Steuerschlitz dichtend geführter, in Umfangsrichtung beweglicher Steuerblock ausgebildet ist, der entlang des Steuerschlitzes mit höherem t zwischen einer unteren Endstellung, in der er der anderen Trennwand diametral entgegengesetzt angeordnet ist, und einer oberen Endstellung, in der er sich anschließend an der anderen Trennwand befindet, verstellbar ist, wobei in der oberen Endstellung zwischen der Trennwand und dem Steuerblock ein Restspalt besteht
Durch eine derartige Maßnahme wird in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerblocks eine Verkürzung oder Verlängerung des eigentlichen Arbeitshubes der Maschine ermöglicht, da der Grenzbereich zwischen dem Steuerschlitz mit höherem Druck und dem Steuerschlitz mit niedrigerem Druck beliebig verändert werden kann.
Dabei kann die Lage und die Dimension in Umfangsrichtung der Mündung der an den Steuerschlitz mit höherem Druck angeschlossenen Hochdruckleitung so gewählt sein, daß sie durch den Steuerblock bis auf den Restspalt verschließbar ist, wenn sich dieser in der oberen Endstellung befindet Durch diese Maßnahme kann der Steuerbereich der Maschine optimal ausgenützt werden, da praktisch eine Regelung bis auf den Wert Null möglich ist Der Restspalt hat die Aufgabe, bei der Arbeit als Pumpe die unvermeidliche restliche Fördermenge aufzunehmen und bei der Arbeit als Motor die Entstehung von Vakuum in den Zylindern zu verhindern, wenn der Steuerblock in der oberen Endstellung steht.
Es ist auch möglich, im der festen Trennwand entgegengesetzten Bereich des Steuerschlitzes eine Überströmleitung anzuordnen, welche durch den beweglichen Steuerblock verschließbar ist, und zwischen dem Schlitz mit niedrigem Druck und der Überströmleitung einen den Schlitz dichtend abschließenden Trennteil vorzusehen, der in der Umfangsfläche des Zapfens mit einer scharfen, zur Achse des Zapfens parallelen Kante endet Durch diese Maßnahme wird eine Trennung der Leitung mit niedrigem Druck von einer Überströmleitung erhalten, die insbesondere bei Pumpen von Vorteil sein kann. Das nach dem Überschreiten des Totpunktes von den Kolben der Pumpe geförderte hydraulis :he Medium wird nicht in die Saugleitung, sondern in eine besondere Überströmleitung gefördert Damit kann z. B. ein Überhitzen des Mediums bei längerem Betrieb im Leerlaufbereich vermieden werden.
Die Verstellbewegung des Steuerblocks kann vorzugsweise auf die Weise erfolgen, daß im Steuerzapfen eine mit ihm koaxiale Welle drehbar gelagert ist, die einen Arm aufweist, der in einer in Umfangsrichtung des Zapfens verlaufenden Ausnehmung beweglich ist und durch mindestens einen bogenförmigen Verbindungsteil mit dem Steuerblock verbunden ist, wobei die Ausnehmung für den Arm im Bereich des Steuerschlitzes mit niedrigerem Druck ausgebildet ist Auf diese Weise wird eine einfache mechanische Vorrichtung erhalten, mit deren Hilfe der Steuerblock von außen im Betrieb verstellt werden kann.
Dabei kann der Verstellteil im wesentlichen die Form eines Halbringes aufweisen, der dichtend durch die Trennwand oder den Trennteil durchgeführt ist.
Vorzugsweise können zwei Verbindungsteile vorgesehen sein, welche z. B. einen flachen, rechteckigen Querschnitt aufweisen. Durch die Anordnung zweier Verbindungsteile wird ein Kanten des Steuerblocks bei seiner Verstellbewegung vermieden. Die einfache, flache Rechteckform der Verbindungsteile bietet dabei keine Schwierigkeiten bei einer dichtenden Durchführung durch die Trennwand bzw. den Trennteil. Diese
DE19742458385 1974-11-28 1974-12-10 Hydrostatische Radialkolbenmaschine Expired DE2458385C3 (de)

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AT332224B (de) 1976-09-10
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