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Titel der Erfindung:
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Hydrostatische Drehkolbenpumpe bzw. -motor Anwendungsgebiet der Erfindung:
Die Erfindung betrifft hydrostatische Drehkolbenpumpen bzw.
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-motoren mit auf einer Triebwelle drehfest angeordneten Rotoren, auf
deren peripherer Kurvenbahn in S Stator angeordnete radialbeweliche Sperrschieber
anliegen, die den Niederdruck- vom Hochdruckraum trennen.
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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Bekannt ist eine
hydrostatische Drehkolbenpumpe (DT-PS 822.652) mit mehreren gleichachsigen kreisförmigen
Statorkammern, in welchen um 900 phasenverschobene Rotoren drehbar angeordnet sind.
Die Rotoren weisen periphere Kurvenbahnen mit t unterschiedlichen Kreisbogenteilen
auf, wobei auf den Kurvenbahnen Sperrschieber anliegen. Diese als Widerlagerschieber
ausgebildeten Sperrschieber sind in radialen Ausnehmungen der Statoren geführt und
werden vom Arbeitsaruck der Drehkolbenpumpe bzvi. durch Pedern gegen die Rotoren
gedrückt. Die Rotoren sind auf einer beiderseits irL Gehäuse gelagerten Triebwelle
drehf.est angeordnet, die Übertragung des Drehmomentes erfolgt über jeweils eine
Paßfeder. Die Breite der Paßfeder entspricht dabei der Breite des Rotors.
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Desweiteren ist eine Drehkolbenpumpe mit mehreren Rotoren bekannt
(DT-AS 1.203.611), welche die radialbeweglichen Arbeitsschieber
aufnehmen.
Durch die exzentrische Lage der Rotoren gegenüber de sie umgebenden Statoren kann
die Fördermenge der Drehkolbenpumpe verändert werden. Die Rotoren sind auf einer
Triebwelle drehfest angeordnet, welche beiderseits in Gehäuse drehfest gelagert
ist. Die Übertragung des Drehmomentes zwischen Triebwelle und Rotoren erfolgt durch
jeweils eine Paßfeder.
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Außerdem ist eine Sperrschieberpumpe bekannt (Zeitschrift "Control
Revue" Heft 3774, Seite 17/24), deren Rotoren von einer Triebwelle aufgenommen werden,
welche ein Polygon- und Mehrkantprofil besitzt. Der Querschnitt ist als Vierkant
ausgebildet und übe;-trägt des Drehmoment zwischen Triebwelle und den Rotoren. Zur
Ableitung der Leckage ist die Triebwelle mit Längs- und Querbohrungen versehen.
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Diese bekannten, zur Drehmomentübertragung verwendeten Polygonverbindungen
gewährleisten eine einwandfreie Zentrierung der gepaarten Teile. Auch wird die Flächenpressung
an den Kontaktflächen zwischen Welle und Rotor entgegen der Drehmomentübertragung
mittels Paßfeder wesentlich verringert.
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Bei dem Einsatz derartiger Polygonverbindungen für hydrostatische
Drehkolbenpumpen bzw. -motoren wird diese Verbindung schlagartig mit hoher Lastwechselfrequenz
beansprucht. Unerwünschter Wellenverschleiß läßt sich selbst bei optimalem Werkstoffeinsatz
dabei nicht vermeiden.
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Darlegung des Wesens der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung
einer Drehmomentübertragung der Triebwellen hydrostatischer Drehkolbenpumpen bzw.
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-motoren, welche bie Verwendung von Polygonprofil eine einwandfreie
Zentrierung sowie eine reduzierte Flächenpressung an den Kontaktflächen der zu.
verbindenden Bauteile gewährleistet.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Triebwelle
zur Drehmomentübertragung auf den Rotor der hydrostatischen Drehkolbenmaschine Polygonprofil
aufweist, dessen
Ecken aurch Ausnehmungen abgearbeitet sind.
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Die Triebwelle weist dabei vorzugsweise Polygonprofil mit vier Ecken
iuf.
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Die Ausnehmungen an den Ecken der Triebwelle erstrecken sich über
die gesamte Länge der Polygonprofiles.
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Beispielsweise ist es möglich, daß nur zwei sich gegenüberliegende
Ecken der Triebwelle durch Ausnehmungen abgearbeitet sind.
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Die Ausnehmungen weisen halbkreisförmigen Querschnitt auf.
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Die vorliegende Erfindung gewährleistet eine Kantenentlastung, da
die Ausnehmungen im zylindrischen Bereich des Polygonprofiles ein elastisches Ausweichen
der Stellen höchster Flächenpressung ermöglichen. Durch dieses elastische Ausweichen
vergrößert sich die Kontaktfläche zwischen Triebfläche und Rotor, wodurch eine reduzierte
Flächenpressung mit erheblich verbesserter Lebensdauer der die Drehmomentübertragung
gewährleistenden Bauteile eintritt.
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Diese Ausnehmungen an den Ecken der Triebwelle dienen gleichzeitig
deB als Ölführungskanäle und ersparen Kanal führungen in der Triebwelle.
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Ausführungsbeisplel Nachfolgend ist die Erfindung an einen Ausführungsbeispiel
naher erläutert, wobei die Zeichnungen folgendes darstellen: Fig. 1: einen Längsschnitt
der hydrostatischen Sperrschieberpumpe, Fig. 2: einen Querschnitt dieser Pumpe in
der Ebene B -Fig. 3: eine vergrößerte Darstellung der Triebwelle ini Querschnitt.
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Das Gehäuse der Sperrschieberpunpe ist in Plattenbauweise ausgeführt
und besteht aus zwei ringförmigen Statoren 1, einer Zwischenplatte 2, und zwei endseitigen
Anlaufsoneiben 3; 4. An der Außenseite der Anlaufscheiben 3; 4 liegen jeweils ein
Flansch 5 sowie ein Anschlußgehäuse 6 an, welche Wälzlager 7; 8 für eine Trieb welle
9 aufnehmen. Alle Teile des Gehäuse werden von mehreren axial angeordneten durchgehenden
Schrauben 10 gehalten, welche auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordnet sind.
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Die Statoren 1 sind mit zylindrischen Ausnehmungen 11 versehen, in
welchen je ein Rotor 12 mit einer peripheren Kurvenbahn angeordnet ist. Diese Rotoren
12 sind drehfest und um 90° versetzt, auf der Triebwelle 5 angeordnet, wobei die
Triebwelle 9 in diesen Bereich Polygonporfil aufweist.
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Es handelt sich hierbei um viereckiges Polygonprofil mit der Bezeichnung
PC 4, welches an den Ecken im Bereich der kreiszylindrischen Abschnitte 13 mit Ausnehmungen
14 versehen ist.
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Diese Ausnehmungen 14 zeigen kreisförmigen Querschnitt, andere Querschnittsformen
sind ebenfalls möglich (z.B. eckig).
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Jede Ausnehmung 14 nimmt in die Breite annähernd den gesamten kreiszylindrischen
Abschnitt 13 des Polygonprofiles ein und erstreckt sich über die gesamte Länge der
Triebwelle 9. Somit entsteht zwischen den Rotoren 12 und der Triebwelle 9 ein der
Ausnehmung 14 entsprechender Längskanal.
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Auf der Kurvenbahn jedes Rotors 12 liegen zwei diametral angeordnete
Sperrschieber 15 an, welche in radialen Schlitzen 16 der Statoren 1 beweglich angeordnet
sind. Die Zu- und Abführung des Mediums/Drucköles erfolgt über N federdruck bzw.
Hochdruckkanal 17; 18 im Anschlußgehäuse 6.
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Angaben zur Wirkungsweise dieser Sperrschieberpumpe sind nicht erforderlich,
da diese allgemein bekannt und im angeführten Stand der Technik ausführlich beschrieben
sind.
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Der Einsatz derartiger Geräte ist auch als Hydromotor möglich.