DE2619048B2

DE2619048B2 - Radialkolbenmaschine für hohe Arbeitsdrücke

Info

Publication number: DE2619048B2
Application number: DE19762619048
Authority: DE
Inventors: Johann Ing.(Grad.) Schneider; Peter Dr.-Ing. Wuesthof
Original assignee: GL Rexroth GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1976-04-30
Filing date: 1976-04-30
Publication date: 1978-07-13
Also published as: DE2619048A1; DE2619048C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenmaschine für hohe Arbeitsdrücke nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

In bekannter Weise bewirkt der mit dem Verdrängerkolben im dichtenden Kraftschluß stehende Rollkörper eine Aufspaltung der auf diesen vom Verdrängerkolben einwirkenden Kraft in eine im Berührungspunkt von Rollkörper und Hubkurve senkrecht auf der Hubkurve stehenden Komponente und eine quer zur Bewegungsrichtung des Verdrängerkolbens auf dessen Führungswand gerichtete Kraftkomponente, die das Drehmoment des Rotors einleitet. Es ist bekannt, die sich am Verdrängerkolben abstützende Kugel in einer Verlängerung des Verdrängerkolbens zu führen, die die quer zur Bewegungsrichtung des Verdrängerkolbens gerichtete Kraftkomponente zur Erzeugung des Drehmomentes des Rotors über diese Verlängerung auf die betreffende Führungswand des Rotors überträgt. Es hat sich gezeigt, daß eine solche Übertragung der das Drehmoment bewirkenden Kraftkomponente von der Kugel auf den Rotor den mechanischen Wirkungsgrad der Verdrängermaschinen in hohem Maß ungünstig beeinflußt. Zur Erhöhung des mechanischen Wirkungsgrades ist insbesondere zur Vermeidung eines Verkantens des Verdrängerkolbens vorgeschlagen worden, das Führungsspiel der Kugel bzw. das Führungsspiel der die Kugel aufnehmenden Verlängerung des Verdrängerkolbens kleiner zu halten als das Führungsspiel des Verdrängerkolbens. Weiter ist vorgeschlagen worden, die Kugel auf einer Abstützpfanne anzuordnen, die ihrerseits quer zur Verschieberichtung des Verdrängerkolbens verschiebbar und dicht angeordnet ist. Dadurch werden von dem Verdrängerkolben die Querkräfte ferngehalten, so daß sich neben einer Wirkungsgradverbesserung auch eine Herabsetzung des Verschleißes der Verdrängerkolben ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Radialkolbenmaschine nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1 den Reibungswiderstand der Kugel beim Entlanggleiten auf der Innenwand der Bohrung zu vermindern und damit eine weitere Wirkungsgradverbesserung und Verschleißverminderung zu erzielen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein selbständiges in der Bohrung des Rotors geführtes, die Kugel sphärisch umschließendes Gleitlagerelement.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt der Radialkolbenmaschine,
F i g. 2 im Ausschnitt eine vergrößerte Einzeldarstellung eines Kolbens mit Lagerteil und Kugel als Rollkörper,

Fig.3 eine Draufsicht auf ein die Kugel sphärisch umschließendes Gleitlagerelement und
F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 3. In den Fig. 1 und 2 ist mit 11 das die Hubkurve 16 aufnehmende Gehäuseteil bezeichnet. 10 bezeichnet den Rotor, der in Bohrungen 12, 13 die Kolben 15 und die Kugeln 14 mit letztere sphärisch umschließenden Gleithgerelementen 14a aufnimmt. Die Kugel 14 sitzt auf einem sphärischen Lagerteil 25 dichtend auf, das seinerseits mit seiner Auflagefläche 25a (Fig.2) auf einer entsprechenden Planfläche 15a des Kolbens 15 dichtend aufliegt und quer zur Bewegungsrichtung Pf des Kolbens J5 verschiebbar ist. Der Kolben 15 ist als Hohlkolben ausgebildet. Der mittlere Durchmesser der als Ringfläche ausgebildeten Auflagefläche 25a des Lagerteils 25 ist nur geringfügig kleiner als der Durchmesser der den Kolben aufnehmenden Bohrung 13. Dadurch ist der Kolben annähernd hydraulisch ausgeglichen, so daß dieser nur mit einer geringen hydraulischen Kraft in Richtung der Kugel 14 gegen das Lagerteil 25 angepreßt wird. Der Kolben weist eine umlaufende Nut 156 auf, die einen zur Abstützung der Feder 21 dienenden Haltering 22 aufnimmt. Die Feder 21 hat lediglich die Aufgabe, eine kraftschlüssige Verbindung der Kugel 14 mit der Hubkurve 16 des Gehäuseteiles 11 einerseits und über das Lagerteil 25 mit dem Kolben 15 andererseits zu gewährleisten, damit das aus diesen Teilen gebildete Verdrängerelement bei seiner radialen Bewegung nach außen eine kräftemäßig sich zusammenhaltende Einheit bildet.

In der gezeigten Lage der Kugel an der Hubkurve wirkt an der Kugel im Berührungspunkt A (F i g. 2) eine resultierende Reaktionskraft F_rr5 mit der tangentialen Kraftkomponente F₍und der radialen Kraftkomponente Fr. Die radiale Kraftkomponente F_r wird ausschließlich von dem Lagerteil 25 aufgenommen, während die tangentiale Kraftkomponente F, ausschließlich von dem Gleitlagerelement abgefangen wird. Durch die große Auflagefläche der Kugel 14 an dem Gleitlagerelement

14a einerseits und die große Anlagefläche des Gleitlagerelernentes an der Bohrung 12 andererseits v-'ird eine gute Schmierung der aneinander gleitenden Flächen gewährleistet, so daß keine den Wirkungsgrad vermindernde Trockenreibung und damit auch kein erhöhter Verschleiß der relativ zueinander bewegten Teile auftritt. Das die Kugel 14 umschließende Gleitlagerelement weist gemäß F i g. 3 eine Trennfuge 14b auf. Dadurch wird eine spielfreie Einpassung des Lagerelementes zwischen Kugel 14 und Bohrung 12 des Rotors erreicht. Wärmeausdehnungen des Lagerelementes werden durch die Trennfuge ebenfalls kompensiert, so daß die spielfreie Passung des Gleitlagerelementes durch Temperaturschwankungen nicht zu

beeinträchtigen ist.

Anstelle eines ringförmigen Gleitlagerelementes können einzelne Ringsegmente das Gleitlagerelement bilden. Segmente werden gewählt, wenn das Gleitlagerelement aus einem Lagerwerkstoff metallischer Art besteht. Die ringförmige Ausbildung des Gleitlagerelementes findet Verwendung, wenn dessen Werkstoff aus einem leicht formbaren Werkstoff besteht. Damit das Gleitlagerelement mit der Kugel 14 in Verschieberichtung des Verdrängerkolbens fixiert bleibt gemäß F i g. 4, ist dessen Erstreckung 1 in Hubrichtung so groß, daß dessen unterer und oberer freier Querschnitt du di bezogen auf dessen Äquatorebene E kleiner ist als der Durchmesser des Rollkörpers 14.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Radialkolbenmaschine für hohe Arbeitsdrücke, bei der zwischen den Kolben und der Hubkurve Rollkörper angeordnet sind, wobei die Rollkörper hydrostatisch gegenüber den jeweiligen Kolben entlastet sind, die Rollkörper einen größeren Durchmesser als die Kolben aufweisen und sich über ein zwischenliegendes Lagerteil auf den Kolben abstützen und bei der die Rollkörper mit Spiel in Bohrungen geführt sind und das Lagerteil mit einer kolbenseitigen Fläche auf einer Stirnfläche des Kolbens derart quer zur Kolbenlängsachse verschiebbar aufliegt, daß die Rollkörper unter Mitnahme des Lagerteils gegenüber ihrem Kolben senkrecht zur Hubrichtung verschiebbar sind und wobei die Rollkörper Kugeln sind und das Lagerteil als Lagerring ausgebildet ist, nach Patent 24 34 631, gekennzeichnet durch ein selbständiges in der Bohrung (12) des Rotors (10) geführtes, die Kugel (14) sphärisch umschließendes Gleitlagerelement (14a).

2. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlagerelement (14aJ zur formschlüssigen Aufnahme der Kugel (14) deren Äquator ^einschließt.

3. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlagerelement (iAa)eme Trennfuge (146,) aufweist.

4. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlagerelement (14a,) aus Segmenten gebildet ist.

5. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlagerelement (14a,) an seiner der Kugel (14) zugewandten Seite aus einem Werkstoff besteht, der gegenüber Stahl einen kleineren Reibungskoeffizienten aufweist.

6. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlagerelement (14a^aus Kunststoff besteht.