DE2700382A1

DE2700382A1 - Verstelleinrichtung fuer eine mehrfach-radialkolbenmaschine

Info

Publication number: DE2700382A1
Application number: DE19772700382
Authority: DE
Inventors: Georg Kehl; Werner Rometsch; Karl Ing Grad Veil
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-01-07
Filing date: 1977-01-07
Publication date: 1978-07-13
Also published as: FR2376944A1; FR2376944B3

Description

27U0382

R. 36*5
20.12.1976 Wd/Ht

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgar t

Verstelleinrichtung für eine Mehrfach-Radialkolbenmaschine Zusammenfassung

Es wird eine Verstelleinrichtung für eine Mehrfach-Radialkolbenmaschine vorgeschlagen, die dazu dient, die Fördermenge mehrerer gekoppelter Radialkolbenmaschinen mit nur einer Servosteuerung einzustellen, und zwar so, daß die einzelnen Ma- . schinen stets exakt gleich eingestellt werden. Die Servosteuerung ist an einer ersten Maschine angeordnet, wo vom Druckraum des Verstellkolbens Leitungsverbindungen zu den Verstellkolben der anderen Maschinen führen. An diesen anderen Maschinen sind Einrichtungen vorgesehen, die dazu dienen, deren Nullage so einzustellen, daß sie mit der Nullage der ersten Maschine stets exakt übereinstimmt.

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Verstelleinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist bekannt, die Verstellung von Mehrfach-Radialkolbenmaschinen so vorzunehmen, daß ein mechanisches Koppelglied die die Hubveränderung bewirkenden Glieder verbindet und synchron verstellt. Das ist zwar eine einfache Konstruktion, hat aber den Nachteil, daß sie nur für eine ganz bestimmte Bauart von Maschinen verwendbar ist und im übrigen keine großen Verstellkräfte ergibt, was aber bei größeren Maschinen unbedingt notwendig ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Verstelleinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit einer einzigen Servosteuerung, die an jede beliebige Radialkolbenmaschine anbaubar ist, auch mehrere Maschinen verstellt werden können. Eine solche Verstelleinrichtung hat den Vorteil, daß sie bei kleiner Eingangskraft große Verstellkräfte liefert, was bei größeren Maschinen unbedingt erforderlich ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Mittel möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Doppel-Radialkolbenmaschine, Figur 2 einen Ausschnitt nach Figur 1, Figur 3 ebenfalls einen Ausschnitt nach Figur 1.

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Beschreibung der Erfindung

Die aus den Maschinen I und II bestehende Doppel-Radialkolbenmaschine hat ein Gehausemittelteil 10, das beidseitig durch Deckel 11 und 12 verschlossen ist. In einer mittigen Gehäusebohrung 13 ist ein Steuerzapfen Ik fest angeordnet, auf den im Abstand von einander zwei Rotoren 15, 16 angeordnet sind. Der Rotor 15 wird über eine Antriebswelle 17 und Kupplungsscheibe 18 angetrieben. In einer stirnseitigen Bohrung 19 der Antriebswelle 17 ist drehfest eine zweite Antriebswelle 20 angeordnet, die sich durch eine Längsbohrung 21 des Steuerzapfens m erstreckt. An dem aus dem Steuerzapfen ragenden Ende der Welle 20 ist eine Kupplungsscheibe 22 angeordnet, die den Rotor l6 antreibt. Wenn die Rotoren 15, 16 über die Antriebswellen 17> 20 angetrieben sind, arbeitet die Maschine als Doppelpumpe .

In jedem Rotor sind mehrere Kolben 24 bzw. 25 angeordnet, die sich über Gleitschuhe 26 bzw. 27 auf den Rotoren zugeordneten Hubringen 28, 29 abstützen. Die Hubringe 28, 29 sind zwecks Änderung der Kolbenhübe quer zur Längsachse des Steuerzapfens m verschiebbar. Dies geschieht mit Hilfe einer Servosteuerung, die weiter unten im einzelnen beschrieben ist.

Im Steuerzapfen 14 sind mehrere exzentrische Längsbohrungen 30, 31 bzw. 32, 33 ausgebildet, die zum Zu- und Abführen des Druckmittels der die Kolben aufnehmenden Bohrungen 34 bzw. 35 dienen. Derartige Konstruktionen sind allgemein bekannt und deshalb nur kurz erläutert. Auf einer oberen Stirnfläche 38 der Radialkolbenmaschine I ist eine Servosteuerung 39 angeordnet, mit deren Hilfe der Hubring 28 verstellbar ist. Eine derartige Servosteuerung ist in der deutschen Offenlegungsschrift 2 223 964 eingehend beschrieben, so daß an dieser Stelle nur kurze Erläuterungen gegeben sind. Über die Servosteuerung 39

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wird ein Druckraum 40 oberhalb eines Verstellkolbens 4l - siehe nunmehr Figur 2 - mit Steuerdruck beaufschlagt oder zu einem Behälter entlastet. Der Verstellkolben 4l ist in einer Bohrung 42 dicht gleitend geführt, die quer zur Längsachse des Steuerzapfens 14 verläuft. Der Verstellkolben ¹Jl dient zur Einstellung des Hubrings 28. Die Verstellbewegung wird eingeleitet über einen Verstellhebel 43 , der auf einen in der Servosteuerung 39 angeordneten Steuerschiebers 44 einwirkt, über den der Druckraum 40 unter Druck gesetzt oder entlastet wird. Zusätzlich zur Kraft des Druckmittels wird der Verstellkolben 4l auch noch durch eine Feder 45 an den Hubring 28 gedrückt. Die Feder 45 drückt über einen Federteller 46 auch noch einen im Steuerschieber 44 angeordneten Kolben 48 gegen den Boden 47 des hohl ausgebildeten Verstellkolbens.

Auf einer oberen Stirnfläche 49 der Maschine II ist eine Einrichtung 50 angeordnet, die als sogenannte Nullage-Rückführung ausgebildet ist. Diese Nullagen-Rückführung weist ebenfalls einen Verstellkolben 51 auf, der genauso ausgebildet ist wie der Verstellkolben 41 und der zur Einstellung des Hubrings 29 dient. Der Verstellkolben 51 ist in einer Bohrung 52 dicht gleitend geführt, die an ihrem oberen Teil einen Druckraum 53 bildet. Dieser steht über eine Bohrung 54, eine Leitung 55 und eine Bohrung 56 mit dem Druckraum 40 der Servosteuerung 39 in Verbindung. Daraus ist zu erkennen, daß im Druckraum 53 stets derselbe Druck herrscht wie im Druckraum 40.

In der Einrichtung 50 ist eine verstellbare Spindel 57 angeordnet, die mit Hilfe zweier Muttern 58, 59 axial verstellbar ist. Die Spindel 57 taucht in eine mittige Bohrung 60 des Verstellkolbens 51 und hat einen unteren Bund 6l, an dem ein Ring 62 anliegt. Dieser wird durch eine Druckfeder 63 gegen den Bund gepreßt; der obere Teil der Feder 63 stützt sich am oberen Ende der Bohrung 52 ab. Die Spindel 57 hat eine untere Sackbohrung 64, in der eine Druckfeder 65 angeordnet int.

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Die Verstellung der Hubringe 28, 29 erfolgt nicht nur mit Hilfe der Verstellkolben kl, 51> sondern auch noch mit Hilfe von zwei Gegenkolben 68, 69, die kleinere Durchmesser haben als die Verstellkolben kl_$ 51· Beide Gegenkolben liegen an den Verstellkolben kl_t 51> diametral gegenüberliegenden Orten der Hubringe 28, 29 an.

Der Gegenkolben 69 - siehe nun Figur 3 - ist in einer Bohrung 70 dicht gleitend geführt, welche im unteren Teil des Gehäuses 10 ausgebildet ist. An ihrem unteren Ende bildet die Bohrung 70 einen Druckraum 71, der über einen Kanal 72 stets mit der Hochdruckseite der Maschine in Verbindung steht. Zusätzlich ist noch eine auf den Kolben einwirkende Druckfeder 73 vorgesehen. Der Druckraum 71 und der Kanal 72 befinden sich in einem an eine Stirnfläche 7^ angeflanschten Steuerblock 75.

Eine ebensolche Vorkehrung ist an der Maschine I getroffen. Hier befindet sich ein Steuerblock 76 mit einem ebensolchen Kanal und Druckraum und dem Gegenkolben 68 der in einer Bohrung 77 des Gehäuses 10 dicht gleitend geführt ist.

Im unteren Gehäuseteil sind noch Bohrungen 78, 79, 80 erkennbar, die mit dem drucklosen Innenraum des Gehäuses 10 in Verbindung stehen. Auch im oberen Teil des Gehäuses sind Bohrungen 8l, 82 vorgesehen, die in eine Bohrung 83 münden, in der ein Speisedruckbegrenzungsventil 84 vorgesehen ist. Dieses steht mit einer nicht dargestellten Speisepumpe in Verbindung, die bei einer Anwendung der Doppelpumpe in einem hydrostatischen Getriebe für die Füllung der Niederdruckseite notwendig ist. Diese Teile sind nicht erfindungswesentlich und deshalb nur am Rande erwähnt.

Die Verstelleinrichtung funktioniert folgendermaßen: Über den Kanal 72 und den entsprechenden ähnlichen Kanal.im Steuerblock 76 sind die Gegenkolben 68, 69 stets von der Hochdruckseite der Maschine beaufschlagt. Herrscht in den Druckräumen kO, 53 an

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den Verstellkolben 41, 51 kein Druck, so werden die Hubringe 28, 29 auf größte Exzentrizität eingestellt. Die Hubringe drükken dabei die Stellkolben 4l, 51 in ihre Endlage.

Der Druckraum 40 kann mit Hilfe der Servosteuerung 39 unter Druck gesetzt werden. Bei entsprechender Einstellung des Steuerschiebers 44 wird eine Verbindung von der Hochdruckseite der Maschine zum Druckraum 40 hergestellt. In diesem herrscht also nun derselbe Druck wie im entsprechenden Druckraum am Gegenkolben 68, da dieser jedoch eine kleinere Kolbenfläche aufweist, überwiegt nun die Kraft des Verstellkolbens 4l, so daß dieser den Hubring 28 auf kleinere Exzentrizität einstellt.

Diese Vorgänge sind hinlänglich bekannt. Über die Bohrungen 56 54 und die Leitung 55 wird nun stets der im Druckraum 40 vorhandene Druck auch in den Druckraum 53 an der Maschine II fortgepflanzt. Je nach Stellung des Verstellhebels 43 können nun beide Maschinen auf jede beliebige Fördermenge eingestellt werden. Sind die Hubringe 28, 29 in ihre entgegengesetzte Exzentrizität verstellt worden und will man sie nun zurücknehmen, d. h. auf kleinere Exzentrizität einstellen, so müßen die Druckräume 40 und 53 entlastet werden. Zu diesem Zweck wird der Steuerschieber 44 in eine entsprechende Position gebracht, worauf Druckmittel über entsprechende Steuerkanten der Servosteuerung zum Behälter abströmt. Dabei bricht der Druck in den Druckräumen 40, 53 zusammen, worauf die stets unter Hochdruck stehenden Gegenkolben 68, 69 die Hubringe auf kleinere Exzentrizität einstellen. Wird der Verstellhebel dann wieder in eine Neutral-Btellung verschwenkt, so bleiben die Hubringe in der vorgewählten Position.

Wesentlich ist nun, daß beide Hubringe stets exakt dieselbe Position einnehmen. Dies geschieht mit Hilfe der Einrichtung

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50, durch welche die Maschine II vor deJ Inbetriebnehmen auf Exzentrizität Null eingestellt wird, wenn dies bei der Maschine I auch der Fall ist. Für die Maschine I wird die Nullage über die Servosteuerung 3 eingestellt. Die Nullage der Maschine II wird durch Drehen der Spindel 18, die den Hub der Druckfeder 63 begrenzt, eingestellt. Dies geschieht durch Ausmitteln zwischen dem Steuerzapfen 14 und dem Hubring 29 mit Hilfe einer Meßvorrichtung durch Verschieben des Hubrings 29 mit der Verstellspindel 57· Bei diesem Montagevorgang ist der Rotor 16 noch nicht montiert. Nach der vollständigen Montage der Pumpe wird auf dem Prüfstand die Nullage der Maschine I mit der Servosteuerung eingestellt. Die Druckfeder 73 am Gegenkolben 69 drückt den Hubring 29 nach oben oder sie wird durch Verdrehen der Spindel stärker vorgespannt. Die Kräfte der beiden Druckfedern 63, 73 sind so ausgelegt, daß die Druckfeder 63 im Verstellkolben 51 in der Nullage eine etwa doppelt so große Kraft aufweist wie die Druckfeder 73 im Gegenkolben 69. Die Spindel 57 wird so lange betätigt, bis beide Hubringe dieselbe Lage einnehmen. Ist auf diese Weise die Nullage beider Maschinen eingestellt, so können sie, wie oben beschrieben durch die Servosteuerung verstellt werden.

Es ist selbstverständlich möglich, auch mehr als zwei gekoppelte Naschinen auf diese Weise zu verstellen. An jeder Maschine, an der die Servosteuerung 39 nicht angeordnet ist, muß eine Einrichtung 50 vorgesehen sein. Es ist noch zu bemerken, daß alle Maschinen in eine gemeinsame Druckleitung fördern. Der Bezugspunkt für die gemeinsame gleichmäßige Verstellung beider Maschinen ist die exakte Nullstellung der Hubringe 28, 29. Durch die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ist dies für jede Maschine möglich.

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Leerse ite

Claims

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Ansprüche

fl.j Verstelleinrichtung für eine Mehrfach-Radialkolbenmaschine mit mehreren, auf einem gemeinsamen Steuerzapfen angeordneten Rotoren, in denen Kolben angeordnet sind, deren aus dem Rotor ragende Enden an Hubringen gleiten, die mit Hilfe druckbeaufschlagter Verstellkolben gleichsinnig verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Druckbeaufschlagung durch eine an sich bekannte, allen Maschinen zugeordnete Servosteuerung (39) erfolgt, die an einer ersten Maschine (I) angeordnet ist, und daß an den anderen Maschinen (II) Nullage-Rückführeinrichtungen (50) angeordnet sind, durch welche diese in genau dieselbe Nulllage einsteuerbar sind wie die erste Maschine.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entgegen jedem Verstellkolben (¹Il, 51) ein Gegenkolben (68, 69) auf den Hubring (28, 29) einwirkt, der stets von der Hochdruckseite der in eine gemeinsame Leitung fördernden Maschinen beaufschlagt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nullage-Rückführeinrichtung (50) eine verstellbare Spindel (57) aufweist, die einen Bund (6l) hat, an der durch die Kraft einer Druckfeder (63) ein Anschlagring (62) anliegt, die sich am Maschinengehäuse abstützt, daß eine auf den Gegenkolben (69) einwirkende Feder (73) den Hubring (29) über den Gegenkol-

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ORIGINAL INSPECTED

ben an den Verstellkolben (51) drückt und daß die Vorspannung der auf den Gegenkolben einwirkenden Feder (73) etwa halb so groß ist wie die der anderen Feder (63)·

l\. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vom Druckraum (40) am Verstellkolben (Ί1) der die Servosteuerung (39) aufweisenden Maschine (I) eine Leitungsverbindung (5^ bis 56) zu den Druckräumen (53) an den Verstellkolben (51) der anderen Maschinen (II) führt. ^

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