DE2720306A1

DE2720306A1 - Verdraengermaschine

Info

Publication number: DE2720306A1
Application number: DE19772720306
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Nonnenmacher; Walter Ing Grad Robeller; Roland Ing Grad Steimann; Karl Ing Grad Veil
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-05-06
Filing date: 1977-05-06
Publication date: 1978-11-16
Also published as: DE2720306C2; GB1582202A; FR2389781A1; FR2389781B1; US4185540A

Description

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer erdrängermaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei derartigen bekannten Verdrängermaschinen sind die das Verstellglied beaufschlagenden Kolben hohl ausgebildet und nehmen eine Andrückfeder auf. Der flächengrößere Kolben wird zwecks Verstellen des Verstellglieds über eine Regel- oder Steuereinrichtung mit Hochdruck beaufschlagt oder entlastet. Die von den Verdrängerkörpern auf das Verstellglied ausgeübten Kräfte ergeben eine wechselnde innere Kraft auf das Verstellglied, die von den Kolben aufgenommen werden muß. Wirkt die Kraft in Richtung des flächengrößeren Kolbens, so muß sich, um Kräftegleichgewicht zu erreichen, der Druck in der diesen Kolben aufnehmenden Bohrung erhöhen. Die Druckerhöhung in dieser Bohrung erfolgt durch Kompression des sich in der Bohrung befindlichen Druckmittelvolumens. Dazu bewegt sich das Verstellglied in Richtung dieses Kolbens. Wechselt die Kraft in Richtung zum flächenkleineren Kolben, so muß sich für das Kräftegleichgewicht der Druck in der flächengrößeren Kolbenbohrung durch Expansion verringern, das Verstellglied bewegt sich in Richtung zum flächenkleineren Kolben. Dabei entsteht eine Schwingung des Verstellglieds, die zu Luft- und Körperschallanregung des Pumpengehäuses führt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, die Schwingungsamplitude des Verstellglieds zu'reduzieren und damit die Geräusche der Verdrängermaschine zu verringern.

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

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Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in Figur 1 einen teilweisen Querschnitt durch eine Radialkolbenpumpe, Figur 2 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit.

Beschreibung der Erfindung

Das Gehäuse 10 der Radialkolbenmaschine hat einen ovalen Innenraum 11, in dem ein Hubring 12 angeordnet ist. An dessen Innenseite stützen sich über Gleitschuhe 13 Kolben lh ab, die in Bohrungen 15 eines Rotors 16 dicht gleitend geführt sind. Der Rotor 16 ist drehbar auf einem Steuerzapfen 17 gelagert. Der Steuerzapfen 17 ist in bekannter Weise fest im Gehäuse angeordnet und hat mehrere längsverlaufende Bohrungen 18, 19 für die Zufuhr und Abfuhr von Druckmittel.

Durch die ovale Ausbildung des Gehäuseinnenraums 11 ist der Hubring 12 in dessen Längsachse verschiebbar. Dies geschieht mit Hilfe eines Verstellkolbens 20 und eines Gegenkolbens 21, die an einander diametral gegenüberliegenden Seiten auf die Außenseite des Hubrings 12 einwirken. Der Durchmesser des Verstellkolbens 20 ist größer als der des Gegenkolbens 21. Letzterer ist in einer Gehäusebohrung 22 dicht gleitend geführt, die durch einen Deckel 23 verschlossen ist. Der Verstellkolben 20 ist in einer Gehäusebohrung 2'I dicht gleitend geführt, die ebenfalls durch einen Deckel 25.verschlossen ist. An diesem befindet sich eine Steuer- oder Regeleinrichtung

Die Figur 2 zeigt die Einrichtung am Gegenkolben 21 in vergrößertem Maßstab. Dabei ist auf erfindungsunwesentliche Dinge nicht eingegangen. Der Gegenkolben 21 hat eine Sackbohrung 28, die in Richtung zum Deckel 23 hin offen ist; sie ist im we-

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sentlichen ausgefüllt durch einen Füllkörper 29. Dieser hat einen Bund 30, der am Grund der Sackbohrung anliegt und auf den eine Feder 31 einwirkt, deren anderes Ende sich am Dekkel abstützt. Die Feder liegt also in dem schmalen Spalt zwischen dem Füllkörper 29 und der Sackbohrung 28. Sie hat den Zweck, den Kolben 21 stets unter einer relativ geringen Vorspannkraft an den Hubring 12 zu drücken.

Die Bohrung 22 wird beaufschlagt über einen Kanal 32, der von der Hochdruckbohrung 33 der Maschine ausgeht. Der Kanal 32 erstreckt sich durch den Deckel 23 und enthält eine Drossel 34, die fest oder verstellbar sein kann.

Der Verstellkolben 20 ist ähnlich ausgebildet. Er hat eine Sackbohrung 36, in der ein Füllkörper 37 angeordnet ist, der mit seinem Bund 38 am Grund der Sackbohrung anliegt. Auf diesen Bund wirkt eine Feder 39, deren anderes Ende am Deckel 25 anliegt. Von der Hochdruckbohrung 33 führt ein Kanal 40 zur Steuer- und Regeleinrichtung 26. In dieser ist in bekannter Weise ein Steuerkolben angeordnet, welcher die Gehäusebohrung 24 mit Hochdruck beaufschlagt oder entlastet, je nach seiner Stellung. Derartige Vorkehrungen sind bekannt. Wie die Figur 1 zeigt, wirken Verstellkolben 20 und Gegenkolben 21 nicht direkt auf den Hubring, sondern über Druckkörper 41 bzw. 42.

Im Betrieb der Verdrängermaschine - sei es als Pumpe oder Hydromotor - wirkt über den Kanal 32 stets der Hochdruck auf den Gegenkolben 21. Er verschiebt den Hubring 12 entgegen dem Verstellkolben 20, wenn die Bohrung 24 über die Einrichtung 26 entlastet wird. Wird andererseits der Verstellkolben 20 über die Einrichtung 26 und den Kanal 40 mit der Hochdruckbohrung 33 verbunden, so wird der Hubring in der entgegengesetzten Richtung verschoben, da die Fläche des Verstellkolbens 20 wesentlich größer ist als diejenige des Gegenkolbens 22,

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Bewegt sich der Hubring der Pumpe 12 infolge der eingangs beschriebenen inneren Kräfte, herrührend von den Kolben 14, in Richtung zum Gegenkolben 21, so erfolgt an der Drossel 29 infolge des verdrängten Druckmittelvolumens aus der Bohrung 22 ein Druckanstieg. Die Kraft des Gegenkolbens 21 auf den Hubring erhöht sich dadurch und mindert die Hubringbewegung.

In den die Kolben 20, 21 aufnehmenden Gehäusebohrungen 22, 2k bilden sich sogenannte hydraulische Federn aus, deren Federkonstanten die Steifigkeit der Hubringeinspannung bestimmen. Durch Ausfüllen der Kolbenräume mit Füllkörpern 29, 37 aus einem Werkstoff, dessen Volumenelastizitätsmodul höher ist, als der von öl, werden die Federkonstanten und damit die Steifigkeit der Hubringeinspannung erhöht. Die Schwingamplitude des Hubrings infolge der inneren, auf den Hubring wirkenden Kräfte, verringert sich mit zunehmender Steifigkeit der hydraulischen Einspannung des Hubrings zwischen den Verstellkolben.

Die Druckänderung in der Bohrung 21 ist abhängig vom Querschnitt der Drossel 3^> ebenso die Verstellgeschwindigkeit des Hubrings. Mit einer veränderlichen Drossel 3¹I kann ein Kompromiß zwischen Geräusch und Verstellgeschwindigkeit im speziellen Anwendungsfall an der Maschine eingestellt werden.

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Le e r s e

Claims

R. 3 8 ⁷ 2
3O.3.I977 Wd/Ht

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Ansprüche

f1.1 Verdrängermaschine rait einem Verstellglied für die Huberzeugung der Verdrängerkörper, insbesondere Radialkolbenmaschine, deren Verstellglied von zwei druckbeaufschlagten Kolben einstellbar ist, die in Bohrungen geführt sind und an zwei diametral entgegengesetzten Seiten auf das Verstellglied einwirken und einer der Kolben über einen Zuführungskanal stets vom Verstelldruck beaufschlagt ist, der andere flächengrößere nur zeitweise über einen Steuerschieber, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der die Kolben (20, 21) aufnehmenden Bohrungen (22, 24) durch Werkstoffausfüllungen (29, 37) reduziert ist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstoffausfüllung dadurch erfolgt, daß in die hohlen Kolben Füllkörper (29, 37) eingesetzt sind.
3. Maschine nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Füllkörper (29, 37) mit einem Bund am Grund der Kolbenbohrungen (28, 36) unter der Wirkung von Federn (31, 39) abstützen.

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^ 7 2 O 3 O 6

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4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörper in den die Kolben aufnehmenden Bohrungen (22, 24) angeordnet sind und in die hohlen Kolben eintauchen.
5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuführungskanal (32) von der Hochdruckseite (33) zu der den flächenkleineren Kolben (21) aufnehmenden Bohrung (22) eine Drossel (34) angeordnet ist.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (34) verstellbar ist. ')

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