DE2458385C3 - Hydrostatische Radialkolbenmaschine - Google Patents

Hydrostatische Radialkolbenmaschine

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DE2458385C3
DE2458385C3 DE19742458385 DE2458385A DE2458385C3 DE 2458385 C3 DE2458385 C3 DE 2458385C3 DE 19742458385 DE19742458385 DE 19742458385 DE 2458385 A DE2458385 A DE 2458385A DE 2458385 C3 DE2458385 C3 DE 2458385C3
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Anton lllnau Zürich Steiger (Schweiz)
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Sulzer AG
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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 Rihrungsnutcn 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. F.ine derartige Aiisführtingsform cignel sich insbesondere für größere Drücke und eine Anordnung, wo der Slcuerblock unter dem Einfluß der hydraulischen Kräfte gegen die Verbindungsteile drückt, so daß er auf diesen einfach abgestützt sein kann.
Bei dieser Aiisführtingsform können die Verbindungsteile von Lagerungen 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 Lagcrfläehen des Zapfens eine in Umfang.srichuing 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 Steuerblceks nur geringe Kräfte erforderlich sind.
Der Stcucrblock kann vorzugsweise einen T-förmi gen Querschnitt mil 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 Rihrung des Steuerblocks bei seinen Bewegungen in der Umfangsrichtung des Steuerzapfens erhalten wird.
Bei dieser Ausfühningsform 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 Umfangsrichtung eine gleiche Ausdehnung haben wie die Mündung der Hochdruckleitung, und deren Ausdehnung in axialer Richtung des Steuerzapfens so gewählt ist, daß die auf den Stcuerblock 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 Endstcllung 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 Slcuerblock in eimer 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 Zwischenstelhingcn erhalten.
Vorzugsweise können in den radialen Außenflächen der Verbindungsteile hydrostatische Lagertaschen vorgesehen sein, die an die hydrostatischen Lagcriaschen des Steilerblocks angeschlossen sind, sich bis zum anderen F'nde der Verbindungsteile erstrecken, und deren Breite so gewählt ist, daß die von den Tangentialkräften verursachten radialen Pressungen mindestens teilweise ausgeglichen sind.
Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schemalisch dargestellter Ausführungsbeispicle erläutert. Ils zeigt
E i g. 1 einen Querschnitt der Radialkolbenmaschine,
ίο F i g. 2 einen Ausschnilt aus der Fig. I in größerem Maßslab.
Ei g. 3 den Schnitt HI-III aus der E i g. 2,
l-'ig. 4 einen der E i g. 2 entsprechenden Ausschnilt einer anderen Ausfühningsform der Erfindung,
Fi g. 5 den Schnitt V-V aus der E i g. 4,
I-"i g. b einen den Fig. 2 und 4 entsprechenden Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform.
Fig. 7 den Schnitt VII-VII aus der Ei g. b,
E i g. 8 ein Detail der Ausführungsform gemäß E i g. t> in größerem Maßstab, entsprechend der oberen Einstellung des Steuerblocks und in einer anderen Schnittebene als E i g. b,
E i g. 9 ein der E i g. 8 entsprechendes Detail mit seillich versetztem Steuerblock und
Fig. 10 den Schnitt X-X aus der F i g. 8.
Die in der I'ig. 1 dargestellte hydrostatische Radialkolbenmaschine enthält in an sich bekannter Weise ein äußeres Gehäuse 1, in welchem ein Steuerzapfen 2 befestigt ist. Am Stcuerzapfen 2 ist ein Zylinderblock 3 drehbar gelagert, in welchem radiale Zylinderbohmngen 4 für Kolben 5 ausgebildet sind. Auf einem gegenüber dem Steuerzapfen 2 exzentrischen, nicht dargestellten Zapfen ist ein Eührungsgchäuse 6 drehbar gelagert. Das Eührungsgchäuse 6 enthält tangenliak Führungsflächen 7, auf welchen Füße 8 der Kolben 5 abgestützt sind.
Die Zylinderbohrungen 4 sind durch radiale Anschlußkanälc 10 an Steuerschlitz^ U, 12 anschlicßbar Der Steuerschlitz 11 ist mil einer Hochdruckleitung 13 verbunden, der Steuerschlitz 12 mit einer Nicderdrucklcitung 14. Zwischen den Slcucrschlitzen 11 und 12 befindet sich in Fig. 1 oben eine feste Trennwand 15 und unten eine bewegliche Trennwand in der Eorir eines Steuerblocks 16.
Im Steiierzapfcn 2 ist drehbar eine Welle 17 gelagert die mit einem Arm 18 verbunden ist. Der Arm 18 stehl durch zwei halbringförmige Verbindungsteile 20 mit dem Steucrblock 16 in Verbindung. Mit dem Zapfen 2 ist 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. Wie aus der F i g. 3 hervorgeht, hat der Steucrblock 16 einer T-förmigcn Querschnitt, dessen einer Schenkel 22 zun dichtenden Abschluß des Slcuerschlitz.es 11 dient unc dessen beiden anderen, in einer Linie verlaufender 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 Stcuerblock 16 durch zwe Verbindungsteile 20 verbunden, die im vorliegender Fall einen flachen, rechteckigen Querschnitt aufweisen
Die Verbindungsteile 20 sind durch die Trennwand 15 ir nicht dargestellter Weise dichtend durchgeführt und mi dem Sleuerblock 16durch Stifte 25 verbunden.
Aus der F i g. 2 ist noch die Anordnung eine Überströmleitung 26 ersichtlich, deren Mündung 2 durch den Steucrblock 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 Endstcllung zwischen dem Stcuerblock 16 und der Trennwand 15 ein Restspalt 28, welcher zum Ableiten einer unvermeidlichen restlichen Fördermenge der einzelnen Kolben dient, wenn die Radialkolbenmaschine als Pumpe arbeilet. Außerdem ist aus der Figur ersichtlich, daß die Mündung 30 der Hochdruckleitung 13 eine derartige Dimension in Umfangsrichtung hat, daß sie vom Stcuerblock 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 gefühlt, welche ihr seitliches Ausbeulen bei einer Druckbelastung verhindcrn.
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 Gegcnuhiv.cigersinn gedrängt. Daraus ergibt sich, daß die Verbindungsteile 20 hauptsächlich durch eine Zugkraft beansprucht werden.
Die F i g. 4 und 5 /eigen hingegen eine Ausführungslonn, bei welcher Verbindungselemente vorgesehen sind,die durch eine Druckkraft belastet weiden.
Bei der Ausführungslorm nach den F 1 g. A und 5. in welchen einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugs/eichen 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 Trennieil 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 (.)uerschnitt gelagert, die in der Büchse 42 drehbar sind. Zwischen den Lagerringen 43 und der Lagerfläche der Büchse 42 befindet sich eine in IJmfangsrichiiing des betreffenden Ringes 43 verlaufende Schmiernut 44, die durch eine Anschlußnut 45 mit dem Druckraum des Steuerschlit/es 11 verbunden ist.
Bei dieser Ausfühningslorm können sich die Verbin dungsteile 40 auf ilen 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 Aiisführi.'iigsl'orm nach den F i g. 6, 7 entspricht im wesentlichen der Ausiühriingsiorm nach den 1·' i μ. 4 und '">. So sind auch hier winkelförmige Verbindungsteile W) vorgesehen, die sich gegen den Arm 18 abstützen, durcli den Trenntet! 21 durchgeführt sind und mit dem ςΊ Steuerblock lh durch Stifte 41 verbunden sind. An der Stelle der Ringe 43 sind jedoch die Verbindungsteile W) mit hydrostatischen Lagcrtascheii 61 versehen, die sich im wesentlichen entlang der ganzen Lange der Verbindungsteile M) erstrecken. Die Breite der Lagert.!- <·■■ sehen 61 ist da'nei so gewählt, daß die von den Tangentialkräften der Verbindungsteile 60 verursachten radialen Pressungen mindestens teilweise ausgeglichen sind.
Wie aus den Figuren hervnrgchi. sind die Lagerta- '"> sehen 61 jeweils durch eine im Sleuerblock ib ausgebildete l.agertasche 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 Steuerblocks 16 in den Zwischcnstcllungcn 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 Sleucrblock und der Trennwand 15 besteht der bereits erwähnte Rcstspalt 28. Durch den Rcstspalt 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 Lagertaschen 62 und 63 sind so gewählt, daß sich die Druckverläufe nach den F i g. 8 bis 10 ergeben, die in diesen Figuren strichpunktiert dargestellt sind.
In der F" i g. 8 ergibt sich auf der unteren Seite ein Druck des Druckmittels aus der Leitung 13, der durch eine Linie :i 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 I-" i g. 8 dargestellten Feldstellung die in radialer Richtung auf den Stcuerblock 16 wirkenden Kräfte /■' und /■" ausgeglichen sind. Dabei wird berücksichtigt, daß in der Achsenrichtung des Zapfens ein Druckverlaul nach tier F'ig. IO 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 Anschhißkanäle pulsiert.
Bei der in der F i g. 9 dargestellten Stellung, bei welcher sich der Steuerblock 16 seitlich von der Mündung 30 der Hochdruckleitung Il befindet, 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 c angedeutet isi. Die Lunge und die Breite der Lagerlasche 62 ist dabei s<> gewählt, daß ein Druckverlauf nach einer Linie / erhalten wird, bei welchem die auf den Steuerblock wirkenden hydraulischen Kräfte / und /■" im wesentlichen ausgeglichen sind.
Wenn sich der Zylinderblock Ϊ mit den Kolben 5 und dem Führungsgehäuse 6 in dec Richluni: des in der F i g- I eingezeichneten Pfeiles /'drehen, arbeitel die Radialkolbenmaschine als Pumpe. Sie fördert hydraulisches Medium aus tier Leitung 14 in die Leitung 13. Die pro Umdrehung gelörderte Menge kann dabei durch eine Ijnstellung ties Steuerblneks 16 beeinflußt werden. Die Verstellung ties .Steuerblocks lh erfolgt durch eine Drehung der Welle 17 mit nicln dargestellten Mitteln Su kann diese Drehung von Hand oder auch mittels einer mechanischen Verstellvorrichtung durcligelührl werden.
Wenn tier Steuerblock 16 im Uhrzeigersinn in det :'ig. 2 verstellt wird, so wird die pro Umdrehung ties ■ yliiulerbloeks 3 geförderte Menge verkleinert. Fin Teil der in den Zylindern 4 aufgenommenen Flüssigkeit wird bei einer Aufwärtsbewegung im linken Bereich tiei F ij.T. 2 wieder ausgestoßen und lliel't durch die Überströmleitung 26 a.b. Wenn sich tier Steuerblock If: in tier mil 16' bezeichneten Stellung bef ntlcl. ist die Fördermenge praktisch Null. Der Rcstspalt 28 dient, wit bereits erwähnt, zur Ableitung der geringfügiger Menge, die noch während der Bewegung der Kolben it
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ie oberste Stellung in der Maschine verdrängt wird.
Bei einer Drehung im Sinne des Pfeiles M arbeitet die Radialkolbenmaschine als Motor. Die Einstellung der lern Motor zugeführten Druckmittelmcnge erfolgt in ;leichcr Weise wie bei der Pumpe durch eine Drehung ler Welle 17. Nur wird in diesem Fall das Druckmittel lurch die Überströmleitung 26 nicht abgeleitet, sondern ;s wird zusätzlich noch von den Zylindern bis zum irreichen der tiefsten Stellung nach der F i g. 2 aufgenommen.
Bei der Arbeitsweise als Pumpe kann die Überströmleitung 26 entweder getrennt aus der Radialkolbenmaschine nach außen führen oder in eine Leckströmlcitung münden. Die erste Maßnahme ist dann erforderlich, wenn der Radialkolbenmaschine das Öl durch eine Zubringepumpe mit einem überaimosphärischen Druck zugeführt wird.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:
1. Hydrostatische Radialkolbenmaschine mit um einen Steuerzapfen drehbarem Zylinderblock, der an seinem Umfang in gleichmäßigen Abständen radiale 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 Zylinderblocks angeordnet ist, wobei die Zylinderbohrungen über radiule 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 Anschlußkanälc im Zylinderblock, wobei einer der Sleucrschliizc an eine hydraulische Leitung mit höherem Druck und der andere der Sieuerschlitze an eine hydraulische Leitung mit niedrigerem Druck angeschlossen ist und wobei die Lage der Trennwände in bezug auf die Exzentrizität zwischen Zylinderblockachsc 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 (It) mit höhcrem Druck zwischen einer unteren Endstellung, in der erder anderen Trennwand (15) diametral entgegengesetzt angeordnet ist, und einer oberen Endstcllung (16'), in der er sich ansch'ießend an der anderen Trennwand (15) befindet, verstellbar ist, wobei in der oberen Endstcllung /wischen der Trennwand (15) und dem Steucrblock (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 Rcstspalt (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, 27) angeordnet ist, welche durch den beweglichen Steuerblock (16) verschließbar ist, und daß sich zwischen dem Schlitz (12) mit nied-igem 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 Stcuerzapfen (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 Steucrblock (16) gekuppelt ist, wobei die Ausnehmung für den Arm (18) im Bereich des Sieuei Schlitzes (!2) mit niedrigcrem Druck ausgebildet ist.
5. Hydrostatische 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 Sieucrzapfens (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 Stcuerzapfen (2) lest umschließenden, geschlitzten Büchse (42) drehbar gelagert sind, wobei .-.ich zwischen den Ringen und den Lagerflächen des Zapfens eine in Umfangsrichtung des betreffenden Ringes verlaufende Schmiernut (44) befindet.
10. Hydrostatische Radialkolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steucrblock (16) einen T-förmigen Querschnitt mit einem den Schlitz verschließenden Schenkel (22) und zwei in einer Linie verlaufenden Schenkeln (23) aufweist, welche in entsprechenden Nuten (24) des Sleuerzapfens (2) dichtend geführt sind.
11. Hydrostatische Radialkolbenmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der radial äußeren Stützflächen für die seitlichen Schenkel des Steuerblocks (t6) 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 dei Steuerblock (16) in einer Stellung außerhalb dei Mündung (30) der Hochdruckleitung (13) befindet.
13. Hydrostatische Radialkolbenmaschine nacl· den Ansprüchen 8 und 12, dadurch gekennzeichnet daß in den radialen Außenflächen der Verbindungs teile (60) hydrostatische Lagertaschen (61) vorgese hen sind, die an die hydrostatischen Lagertaschei
(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 teilweis · ausgeglichen sind.
Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Radialkolbenmaschine mit um einen Steuerzapfen drehbarem Zylinderblock, der an seinem Umfang in gleichmäßigen Abständen rac'iale Zylinderbohrungen aufweist, in denen Kolben geführt sind, deren äußere Enden sich an tangentialen Führungsflächen eines drehbar gelagerten Führungsgehäuses abstützen, dessen Drehachse exzen-•risch zur Drehachse des Zylinderblocks angeordnet ist, wobei die Zylinderbohrungen über radiale Anschlußkanüle mit zwei im Steuerzapfen ausgebildeten, in Umfangsrichtung verlaufenden Sieuerschlitzen vcrbindbar sind, die in Umfangsrichtung voneinander durch Trennwände getrennt sind, deren in Umfangsrichtung gemessene Dimension gleich groß ist wie die in Umfangsrichtung gemessene Länge der Anschlußkanä-Ic im Zylinderblock, wobei einer der Steuerschlitz^ an eine hydraulische Leitung mit höherem Druck und der andere der Steuerschlitz^ an eine hydraulische Leitung mit niedrigerem Druck angeschlossen ist und wobei die Lage der Trennwände in bezug auf die Exzentrizität zwischen Zylinderblockachse und Führungsgehäuscachse unveränderlich ist.
Eine Radialkolbenmaschine dieser Art ist aus der DT-PS 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 Kurbelzapfen^ 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 unier 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 zu*- Exzentrizität zwischen Zylinderblock und Führungsteil verschwenkt. Damit wird also der Beginn des Saug- 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 Stcucrblock ausgebildet ist, der entlang des Steucrschlitz.es mit höherem Druck zwischen einer unteren Endstellung, in der er der anderen Trennwand diametral entgegengesetzt an geordnet 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 Steuerbercich 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 Steuerschlitz.es eine Überströmleitung anzuordnen, welche durch den beweglichen Steucrblock 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 hydraulische Medium wird nicht in die Sauglcitung, sondern in eine besondere Überströmleitung gefördert. Damit kann z. B. ein Überhitzen des Mediums bei längerem Betrieb im Leerlaufbereich vermieden werden.
Die Versiellbewegung 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 Vcrstellbewegung vermieden. Die einfache, flache Rechteckfnrm der Verbindungsteile bietet dabei keine Schwierigkeiten bei einer dichtenden Durchführung durch die Trennwand bzw. den Trcnnteil. Diese
DE19742458385 1974-11-28 1974-12-10 Hydrostatische Radialkolbenmaschine Expired DE2458385C3 (de)

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