DE2548730B1

DE2548730B1 - Axialkolbenmaschine

Info

Publication number: DE2548730B1
Application number: DE19752548730
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ing Gauss; Artur Krueger; Logten Henricus Van
Original assignee: Brueninghaus Hydraulik GmbH
Current assignee: Brueninghaus Hydraulik GmbH
Priority date: 1975-10-31
Filing date: 1975-10-31
Publication date: 1977-03-24
Also published as: DE2548730C2; US4108048A; JPS623316B2; JPS5255002A

Description

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine mit in den Zylindern eines Zylinderblockes geführten Kolben und mit Kanälen zur Entlastung des in den Zylindern befindlichen Flüssigkeitsdruckes während des Umsteuerbereiches zwischen den in der Verteilerplatte angeordneten Steuernieren.

Um Axialkolbenpumpen mit geringen Vibrationen, Druckschwankungen und Geräuschen zu erzielen, ist es üblich, für eine bestimmte, häufig benutzte Drehzahl bzw. für einen bestimmten Förderdruck die angeordneten Dämpfungsschlitze optimal einzustellen, so daß in diesem Bereich geringe Druckschwankungen und Geräusche entstehen. Diese Optimierung in einem

jo bestimmten, z. B. mittleren Druck- und Drehzahlbereich hat zum Nachteil, daß bei vollem Schwenkwinkel der Schrägscheibe bzw. des Zylinderblocks starke Druckschwankungen und Geräusche entstehen.
Aus der DT-AS 21 15 350 und der DT-OS 21 47 045 sind Axialkolbenmaschinen bekannt, die die Zylinderräume über in den Kolben axial angeordnete Bohrungen entlasten. Die Bohrungen sind mit Bohrungen in den Gleitschuhen verbunden, die die kugeligen Kolbenenden aufnehmen. Derartige Ausführungen sind kompliziert in der Herstellung, gewährleisten keine ständige Schmierung der Kolbenenden und übertragen die in den Zylindern entstehenden störenden Druckschwankungen auf die Gleitschuhe und die Schrägscheibe.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die in hohen und niedrigen Druck- und Drehzahlenbereichen geringe störende Druckschwankungen und Geräusche erzeugt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kanäle im Zylinderblock angeordnet sind und in die Zylinder in einem Bereich der Zylinderwandungen münden, den die Kolben nur bei einer großen Schrägstellung der Schrägscheibe freigeben.

Die Erfindung macht sich die Tatsache zu Nutzen, daß bei niedrigen Drücken oder Drehzahlen die Schrägscheibe eine stärkere Schrägstellung aufweist als bei hohen Drücken oder Drehzahlen. Eine starke Schrägstellung bedeutet, daß bei einem Wechsel von der Saugzur Druckniere die Kolben weit aus dem Zylinderblock ausgefahren werden und dabei die Kanäle freigeben, über die Druckschwankungen und Druckspitzen und damit auch Geräusche abgebaut werden.

Darüber hinaus können die Kanäle oder Bohrungen aber auch bei Pumpen mit konstantem Fördervolumen verwendet werden, da bei diesen Pumpen die Schrägscheibe ständig eine verhältnismäßig starke Schrägstellung einnimmt.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kanäle von der Zylinderblockaußenseite zu den Zylindern führen, so daß die Zylinderinnenräume kurzzeitig mit dem Pumpeninnenraum verbunden werden. Vorzugsweise sind die Kanäle in Form von Bohrungen radial zum Zylinderblock angeordnet, wodurch die Bohrungen die kürzeste Verbindung zwischen den Zylindern und dem Pumpeninnenraum darstellen.

Um ein allmähliches öffnen der Kanäle zu erreichen, ist vorgesehen, daß in dem Bereich der Zylinderwandungen zwei oder mehrere Kanäle in verschiedenen Abständen zur Verteilerplatte derart angeordnet sind, daß mit zunehmender Schrägstellung der Schrägscheibe eine zunehmende Anzahl von Kanälen freigegeben wird. Dabei können die Kanäle mit zunehmender Entfernung von der Verteilerplatte zunehmende Durchmesser aufweisen. Eine allmählich sich öffnende Verbindung kann auch dadurch geschaffen werden, daß in den Zylinderwänden zu den Kanälen führende Nuten oder Kerben angeordnet sind, die von den Kolben vor

den dazugehörigen Kanälen freigegeben werden. Dabei können die Nuten oder Kerben zu den Kanälen hin einen zunehmenden Querschnitt aufweisen.

Während bei den vorherigen Ausgestaltungen die Kanäle durch die Kolbenendflächen aufgesteuert werden, kann dies auch durch am Kolbenumfang angeordnete Ringnuten geschehen, die mit dem Zylinderinnenraum verbunden sind. Zur Aufsteuerung der Kanäle ist es nicht unbedingt erforderlich, zusätzliche Ringnuten in den Kolbenumfang einzuarbeiten, sondern als Ringnuten können schon vorhandene ölausgleichsnuten oder Einbördelungen verwendet werden, die zur Befestigung einer Kolbenstange vorgesehen sind.

Die Ringnuten, ölausgleichsnuten oder Einbördelungen können durch am Kolbenumfang angeordnete, ächsparallele Schlitze mit dem Zylinderinnenraum verbunden sein. Dabei können die achsparallelen Schlitze einen drosselnden Querschnitt besitzen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch einen Zylinderblock mit angeschlossener Schrägscheibe in einem ersten Ausführungsbeispiel und

F i g. 2 einen Schnitt entsprechend F i g. 1 in einem zweiten Ausführungsbeispiel und

F i g. 3 ein in einer Pumpe mit konstantem Fördervolumen angeordnetes drittes Ausführungsbeispiel.

In den Zylindern 3 eines Zylinderblockes 4 einer Axialkolbenpumpe sind die an einer Schrägscheibe 8 angelenkten Kolben 7 verschieblich gelagert. Die Zylinderinnenräume 11 sind über Durchgänge 5 mit den Steuernieren einer Verteilerplatte 6 verbunden, und in den Zylinder 3 mündet ein im Zylinderblock angeordneter radialer Kanal 1, der den Pumpeninnenraum mit dem Zylinderinnenraum 11 verbindet und derart weit von der Verteilerplatte 6 entfernt liegt, daß sie von dem Kolben 7 bzw. von seiner Stirnfläche nur dann freigegeben wird, wenn sich der Kolben bei starker Schrägstellung der Schrägscheibe im unteren Totpunkt bzw. in einem Bereich des unteren Totpunktes befindet und damit der Kolben 7 weit herausgezogen ist. Bei einem geringen Schwenkwinkel bzw. einer geringen Schrägstellung der Schrägscheiben gegenüber dem Zylinderblock bleiben dagegen die Kanäle 1 geschlossen, da die Kolben 7 zu einem früheren Zeitpunkt den unteren Totpunkt erreichen und somit weniger weit aus den Zylindern 3 herausgezogen werden.

Um den Bereich, in dem der Kanal 1 wirksam wird, zu vergrößern, können in der Zylinderwandung 3a Nuten oder Kerben 2 angeordnet sein, die parallel zu der Zylinderachse verlaufen und sich mit zunehmendem Querschnitt zum Kanal 1 öffnen (F i g. 2). Statt Nuten oder Kerben 2 können auch zwei oder mehrere Bohrungen übereinander angeordnet sein, so daß, ähnlich wie bei Nut oder Kerbe 2 der Querschnitt der zum Pumpeninnenraum führenden Verbindung ständig größer wird, je weiter der Kolben aus dem Zylinder herausgezogen wird oder je tiefer der Totpunkt liegt.

In weiteren Ausführungsbeispielen können die Kanäle 1 oder die Nuten oder Kerben 2 statt durch die Kolbenstirnfläche durch am Kolbenumfang angeordnete Ringnuten aufgesteuert werden, die über in der Kolbenmantelfläche achsparallel angeordnete Schlitze 9,9a, 12 mit dem Zylinderinnenraum 11 verbunden sind. Als Ringnuten können sowohl bekannte ölausgleichsnuten 10 oder breite Einbördelungen 13 verwendet werden, durch die die in den Kolben befindlichen Kugelköpfe der Kolbenstangen 14 gehalten sind. Durch die Anordnung solcher mit dem Zylinderinnenraum verbundenen Ringnuten kann eine Entlastung des Zylinderinnenraums auch in dem Bereich erzielt werden, in dem sich der Kolben 7 im oberen Totpunkt bzw. in einem Bereich des oberen Totpunktes befindet. In Fig.2 ist dargestellt, wie über Schlitz 9a, Ölausgleichsnut 10 und Schlitz 2 der Zylinderinnenraum 11 mit der Bohrung 1 im oberen Totpunkt des Kolbens verbunden ist. Die Schlitze 9, 9a können einen drosselnden Querschnitt aufweisen, wobei verschieden starke Drosselungen bei den zwei Totpunkten erreicht werden können.

Die Erfindung kann nicht nur bei verstellbaren Axialkolbenmaschinen, sondern auch bei nicht verstellbaren, wie in F1 g. 3 zu sehen, eingesetzt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Axialkolbenmaschine mit in den Zylindern eines Zylinderblockes geführten Kolben und mit Kanälen zur Entlastung des in den Zylindern befindlichen Flüssigkeitsdruckes während des Umsteuerbereiches zwischen den in der Verteilerplatte angeordneten Steuernieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (1) im Zylinderblock (4) angeordnet sind und in die Zylinder (3) in einem Bereich der Zylinderwandung (3a) münden, den die Kolben (7) nur bei einer großen Schrägstellung der Schrägscheibe (8) freigeben.

2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (1) von der Zylinderblockaußenseite zu den Zylindern (3) führen.

3. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle in Form von Bohrungen (1) radial zum Zylinderblock (4) angeordnet sind.

4. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich der Zylinderwandungen (3a) zwei oder mehrere Kanäle (t) in verschiedenen Abständen zur Verteilerplatte (6) derart angeordnet sind, daß mit zunehmender Schrägstellung der Schrägscheibe (8) eine zunehmende Anzahl von Kanälen (1) freigegeben wird.

5. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (1) mit zunehmender Entfernung von der Verteilerplatte (6) zunehmende Durchmesser aufweisen.

6. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zylinderwänden (3a) zu den Kanälen (1) führende Nuten oder Kerben (2) angeordnet sind, die von den Kolben (7) vor den dazugehörigen Kanälen (1) freigegeben werden.

7. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten oder Kerben (2) zu den Kanälen (1) hin einen zunehmenden Querschnitt aufweisen.

8. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle

(I) durch am Kolbenumfang angeordnete Ringnuten freigegeben werden, die mit dem Zylinderinnenraum

(II) verbunden sind.

9. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnuten ölausgleichsnuten (10) oder zur Befestigung einer Kolbenstange (14) vorgesehene Einbördelungen (13) sind.

10. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnuten durch am Kolbenumfang angeordnete, achsparallele Schlitze (9, 9a, 12) mit dem Zylinderinnenraum verbunden sind.

11. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die achsparallelen Schlitze (9, 9a, 12) einen drosselnden Querschnitt besitzen.