DE2548730C2 - Axialkolbenmaschine - Google Patents
AxialkolbenmaschineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F01B3/0032—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
- F01B3/0044—Component parts, details, e.g. valves, sealings, lubrication
- F01B3/0052—Cylinder barrel
-
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- F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F01B3/0082—Details
- F01B3/0085—Pistons
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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 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 Verteüerplatte 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 Kolbenurnfang angeordnete Ringnuten geschehen, die mit dem
Zylinderinnonraum 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, achsparallele 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
Fig. 2 einen Schnitt entsprechend Fig. 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 F i g. 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 F i g. 3 zu sehen, eingesetzt werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Axialkolbenmaschine mit in den Zylin >
eines Zylinderblockes geführten Kolben und mi. ^analen
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 Sclr-ägstellung der
Schrägscheibe (8) freigeben.
2. AxiaSkolbenmaschine 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 (1) 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 Anspmch 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.
Priority Applications (3)
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DE19752548730 DE2548730C2 (de) | 1975-10-31 | 1975-10-31 | Axialkolbenmaschine |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2548730B1 DE2548730B1 (de) | 1977-03-24 |
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ID=5960508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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-
1976
- 1976-10-27 US US05/736,268 patent/US4108048A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-10-29 JP JP51129578A patent/JPS5255002A/ja active Granted
Also Published As
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US4108048A (en) | 1978-08-22 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |