DE2907076C2

DE2907076C2 - Steuerdrehschiebereinrichtung für eine hydraulische Kreiskolbenmaschine

Info

Publication number: DE2907076C2
Application number: DE19792907076
Authority: DE
Inventors: Christian Boerge Nordborg Hansen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1979-02-23
Filing date: 1979-02-23
Publication date: 1984-07-05
Also published as: DK145389C; DK145389B; DK56680A; JPS586074B2; JPS55156286A; DE2907076A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerdrehschiebereinrichtung für eine innenachsige, hydraulische Kreiskolbenmaschine mit Kämmeingriff, insbesondere Motor, bei dem ein mit der Hauptwelle umlaufender Steuerdrehschieber an seiner Außenumfangsfläche zwei je mit dem Zulauf und dem Ablauf verbundene Ringnuten und von beiden Ringnuten ausgehende, im wesentlichen Teil parallel zur Drehachse verlaufende, abwechselnd aufeinanderfolgende Zulauf- und Ablauf-Steuernuten aufweisen, die mit gehäusefesten, je zu einer Verdrängerkammer führenden Steueröffnungen zusammenarbeiten.

Bekannte Steuerdrehschiebereinrichtungen dieser Art besitzen am Außenumfang eines hülsenförmigen Steuerdrehschiebers zwei axial versetzte Ringnuten und senkrecht daran anschließende, axial gerichtete Steuernuten (DE-AS 15 53 004). Betreibt man mit solchen Steuerdrehschiebereinrichtungen ausgestattete Kreiskolbenmaschinen, so sinkt deren Wirkungsgrad, wenn diese im oberen Drehzahlbereich betrieben werden. Dies gilt insbesondere, wenn die hydraulische Kreiskolbenmaschine sehr kleine Gesamtabmessungen haben soll, z. B. ein Gehäuse mit einer Länge von nur 100 mm und einem Durchmesser von nur 60 mm.

Des weiterer, ist es bekannt (DE-OS 26 08 887), die Steuernuten an der Umfangsfläche eines hülsenförmigen Steuerdrehschiebers nicht genau achsparallei, sondern in einem kleinen WinKel von 3 bis 8° zur Achsrichtung verlaufen zu lassen. Auf diese Weise kann jede Steuernut allmählich mit einer ebenfalls axial verlaufenden Steueröffnung in Verbindung treten, so daß Druckstöße vermieden werden.

Sodann ist es bekannt (DE-OS 22 21 183) achsparallele Steuernuten an der Umfangsfläche eines Steuerdrehschiebers über axial versetzte Steueröffnungen im Gehäuse mit dem Zulauf bzw. dem Ablauf zu verbinden und diese Steuernuten jeweils bis zu einer am stirnseitigen Ende des Steuerdrehschiebers vorgesehenen Erweiterung zu führen. Diese Erweiterung steht ihrerseits mit den Verdrängerkammern der Kreiskolbenmaschine in Verbindung. Diese Erweiterungen dienen dazu, die Verdrängerkammern trotz der Drehung des Steuerdrehschiebers kontinuierlich füllen und leeren zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerdrehschiebereinrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, mit deren Hilfe der Wirkungsgrad bei hydraulischen Kreiskolbenmaschinen, insbesondere im oberen Drehzahlbereich und bei sehr kleinen Abmessungen, verbessert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Zulauf-Steuernut über einen, in Draufsicht gesehen, gekrümmten Zulaufabschnitt mit einer zum achsparallelen Teil der Steue.-nut in Drehrichtung verlegten Stelle der zulaufseitigen Ringnut verbunden ist
Auf diese Weise ergibt sich für die in die Zulauf-Steuernuten eintretende hydraulische Flüssigkeit ein Schaufel- oder Umlenkeffekt, der die Strömung insgesamt verbessert Die Umlenkverluste werden herabgesetzt und der Füllgrad der Steuernut erhöht Diese Maßnahme wirkt sich insbesondere bei höheren Drehzahlen aus, weil die hier betrachteten Kreiskolbenmaschinen zwar als Langsamläufer anzusehen sind, trotzdem aber einen sehr hohen Druckflüssigkeitsdurchsatz haben. Der Effekt wirkt sich auch bei Maschinen mit sehr kleinen Abmessungen aus, weil hier wegen der räumlichen Verhältnisse die Nuten einen entsprechend kleinen Strömungsquerschnitt mit einem entsprechend hohen Strömungswiderstand haben. Die Krümmung der Zulaufabschnitte ermöglicht eine optimale Strömung im Umlenkbereich.

Günstig es ist wenn jede Ablauf-Steuernut über einen, in Draufsicht gesehen, gekrümmten Ablaufabschnitt mit einer zum achsparallelen Teil der Steuernut entgegen der Drehrichtung verlegten Stelle der ablaufseitigen Ringnut verbunden ist. Hierbei ergeben sich

auch im Ablaufbereich ähnliche Vorteile wie im Zulaufbereich. Darüber hinaus läßt sich eine solche Maschine als Motor oder Pumpe mit gleichbleibendem Erfolg in beiden Drehrichtungen betreiben, wobei lediglich die Zulauf- und Ablaufabschnitte ihre Funktion tauschen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine hydraulische Kreiskolbenmaschine, deren Steuerdrehschiebereinrichtung erfindungsgemäß ausgestaltet ist, und

F i g. 2 eine Abwicklung der Umfangsfläche des Steuerschiebers.

Bei der in F i g. 1 veranschaulichten Kreiskolbenmaschine, die insbesondere als Motor betrieben wird, weist das Gehäuse ein topfartiges Hauptteil 1, eine Zwischenscheibe 2, einen Zahnring 3, eine weitere Zwischenscheibe 4 sowie eine innere Deckscheibe 5 und eine äußere Deckscheibe 6 auf. Diese Teile sind durch nicht veranschaulichte Axialschrauben miteinander verbunden. Eine Antriebswelle 7 ist einstückig mit einem Steuerdrehschieber 8 ausgebildet und über eine Gelenkwelle 9 mit einem Zahnrad 10 verbunden. Eine fest in den Boden des Hauptteils eingefügte Lagerscheibe 11, die gleichzeitig eine Dichtung 12 festhält, bildet zusammen mit einer am Steuerdrehschieber 8 befestigten Lagerscheibe 13 ein Axiallager.

Das topfartige Hauptteil ist innen mit einer Hülse 14 versehen, welche eine Zulauföffnung 15, außerhalb der

Zeichenebene eine Ablauföffnung 16 und dazwischen Steueröffnungen 17 aufweist Die Zulauföffnung 15 ist über einen Gehäusekanal 18 mit einem Anschlußstutzen 19 verbunden, die Ablauföffnung 16 ist über einen außerhalb der Zeichenebene liegenden Ablaufkanal mit einem Anschlußstutzen 20 verbunden Die Steueröffnungen 17 sind je über einen Gehäusekanal 21 mit Verdrängerkammern 22 verbunden, die zwischen den Zähnen von Zahnrad 10 und Zahnring 3 gebildet werden. Die Gehäusekanäle 21 münden je zwischen zwei Zähnen des Zah.iringes; ihre Zahl entspricht daher der Zähnezahl des Zahnrades.

An der Außenseite des Steuerdrehschiebers 8 ist ebenfalls eine Hülse 23 befestigt. In ihr sind abwechselnd aufeinanderfolgende Steuernuten 24 und 25 vorgesehen, von denen die Zulauf-Steuernuten mit einer Ringnut 26 verbunden sind, die mit der Zulauföffnung 15 in Verbindung steht, und von denen die Ablauf-Steuernuten 25 mit einer Ablauf-Ringnut 27 verbunden sind, die mit der Ablauföffnung 16 in Verbindung steht.

Ein weiterer Stutzen 28 ist mit einer Schraube 29 verschlossen. Es kann dazu dienen, den Innenraum 30 des Steuerdrehschiebers 8 durch Anschluß an einen Tank zu entlasten.

F i g. 2 zeigt, daß die Zulauf-Steuernuten 24 mittels eines bogenförmig verlaufenden Zulaufabschnitts 31 mit einer Stelle der Zulauf-Ringnut 26 verbunden sind, die in Drehrichtung D zum achsparallelen Teil der Steuernuten 24 verlegt ist. In ähnlicher Weise sind die Ablauf-Steuernuten 25 mit einem bogenförmig verlaufenden Ablaufabschnitt 32 versehen, der an einer Stelle, in die Ablauf-Ringnut 27 mündet, welche entgegen det Drehrichtung D gegenüber der Ablauf-Steuernut 25 verlegt ist. Infolgedessen ergeben sich zulaufseitig Spitzen 33, welche im Betrieb auf die zugeführte Druckflüssigkeit eine Schaufelwirkung ausüben, durch welche die Strömungsverhältnisse beim Umlenken verbessert und StrömungsverluEte herabgesetzt werden. Ähnliche Verbesserungen ergeben sich auf der Ablaufseite.

Auf diese Weise lassen sich außerordentlich kleine hydraulische Motoren herstellen, bei denen der Steuerdrehschieber eine Länge von weniger als 60 mm und einen Durchmesser von nur 35 mm hat, und der trotz der dabei unumgänglichen kleinen Querschnitte der Nuten einen sehr guten Wirkungsgrad besitzen.

Durch Verwendung der Hülse 23 lassen sich die gebogenen Zulauf- und Ablaufabschnitte 31 und 32 leicht herstellen, z. B. mittels eines Fingerfräsers. Die Maschine läßt sich nicht nur als Motor, sondern auch als Pumpe betreiben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Steuerdrehschiebereinrichtung für eine innenachsige, hydraulische Kreiskolbenmaschine mit Kämmeingriff, insbesondere Motor, bei dem ein mit der Hauptwelle umlaufender Steuerdrehschieber an seiner Außenumfangsfläche zwei je mit dem Zulauf und dem Ablauf verbundene Ringnuten und von beiden Ringnuten ausgehende, im wesentlichen Teil parallel zur Drehachse verlaufende, abwechselnd aufeinanderfolgende Zulauf- und Ablauf-Steuernuten aufweisen, die mit gehäusefesten, je zu einer Verdrängerkammer führenden Steueröffnungen zusammenarbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zulauf-Steuernut (24) über einen, in Draufsicht gesehen, gekrümmten Zul?ufabschnitt (31) mit eia^r zum achsparallelen Teil der Steuernut (24) in Drehrichtung (D) verlegten Stelle der zulaufseitigen Ringnut (26) verbunden ist

2. Steuerdrehschiebereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ablauf-Steuernut (25) über einen, in Draufsicht gesehen, gekrümmten Ablaufabschnitt (32) mit einer zum achsparallelen Teil der Steuernut (25) entgegen der Drehrichtung (D) verlegten Stelle der ablaufseitigen Ringnut (27) verbunden ist.