DE3000540A1 - Axialkolben-hydraulikmaschine mit veraenderlichem neigungswinkel des zylinderblocks - Google Patents

Description

AXIALKOLBElT-HYiIiAULIKMASCHIlTE MIT VERÄNDERLICHEM NEIGUNGSWINKEL DBS ZYLINDERBLOCKS

Die Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitsantriebe, genauer auf Hydraulikmaschinen mit regelbarem Hubraum, und kann in Maschinen verschiedener Zweckbestimmung, beispielsweise in Baggern mit hydraulischem Antrieb der Arbeitsorgane angewandt werden·

Bekannt sind Axialkolben-Hydraulikmaschinen mit geneigtem drehbarem Zylinderblock, die einen auf dem Gehäuse gleitenden Verteiler einschließen, wobei die Anlageflächen von Gehäuse und Verteiler sphärisch ausgeführt sind /siehe die Schweiz-PS Nr. 325507, Kl. 96g, 1957/· Dank dieser Ausführungsform kann sich der Verteiler relativ zum Gehäuse selbst einstellen, jedoch besitzt er keinen Halt in der zur Achse seiner Verschiebung senkrechten Richtung zur Aufnahme von in der Hy-

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draulikmaschine auftretenden Seitenkräften.

JSs sind Hydraulikuiascninen bekannt,die einen Verteiler einschließen, dessen am Zylinderblock anliegende Oberfläche eine sphärische Form besitzt, wobei der Verteiler auf dein. Gehäuse längs Führungen gleiten kann, die bei der Arbeit der Hydraulikmaschine auftretende Seitenkräfte aufnehmen/siehe BRD-PS Ur. 2401351, Ki. F 04 B 1/24, 1975; BRD-Anmeldung Nr. 2501867, Kl. F 01 B 13/04, 1975/.

Der Verteiler in solchen Hydraulikmaschinen ist an eine der Führungen ständig angedrückt, was es gestattet, eine Verkantung desselben zu vermeiden und dadurch die Verkleiamungsmöglichkeit auszuschließen. Derartige Konstruktionen besitzen jedoch eine Reihe von Nachteilen, die im Wachstehenden beschrieben sind.

Bekannt ist ferner eine Hydraulikmaschine, die einen Verteiler mit einer Druck- und einer Saugöffnung einschließt, bei welchem Verteiler mindestens eine der am Gehäuse oder am Zylinderblock anliegenden Oberflächen eine sphärische Form hat. Während der Arbeit gleitet der Verteiler auf dem Gehäuse längs üeitenführungen mittels eines Antriebs zu seiner Verschiebung /siehe BRD-Anmeldung Nr. 23I3575, Kl. 14a 13/02, eingereicht von der Firma "Hydromatik" im Jahre 1973, US-PS Nr. 3961563, Kl. 91-506, 1976, FR-PS Nr.2222550, Kl F 04/B, 1974, JA-Anjueldung Nr. 49-12720, 1974/.

Eine ähnliche Konstruktion der Hydraulikmaschine ist auch aus dem UdSSR-Erfinderschein Nr. 568737,

Kl. F 04 B 1/12 bekannt, angemeldet im Jahre 1972 und veröffentlicht' im Jahre 1977.

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Dank: der sphärischen Form der vorerwähnten Oberflächen des Verteilers der bekannten Hydraulikmaschine tritt eine Seitenkraft auf /Resultat der Zerlegung der außerhalb der

Druckkräfte der Mitte des Verteilers angreifenden Resultierenden der"Y~Arbeitsflüssigkeit in den Hohlräumen des Zylinderblocks, welche über den Verteiler vom Gehäuse der Hydraulikmaschine aufgenommen wird/, die den Verteiler während der Arbeit in Richtung zur Saugöffnung stetig belastet.

Unter der Wirkung dieser Kraft, wenn sie die Reibungskräfte übersteigt, wird der Verteiler mit seiner Seitenfläche nur an eine der Führungen angedrückt, was die Folge davon ist, daß die erwähnten Oberflächen von Gehäuse und Verteiler/oder Verteiler und Zylinderblock/ sphärisch ausgebildet sind.

Hierbei wird, wie es in der vorerwähnten BRD-Anmeldung Nr. 23I3575 beschrieben ist, die Beseitigung der Verkantung des Verteilers erreicht und damit die Möglichkeit seines Festfressens und Verklemmens in den Führungen ausgeschlossen. Jedoch kann bei der sphärischen Form der Anlageflächen von Verteiler und Gehäuse dank der Möglichkeit ihrer Selbsteinstellung relativ zueinander eine Verkantung zugelassen werden, wenn die Verklemmungsmöglichkeit des Verteilers bei dessen Kontakt gleichzeitig mit den beiden Führungen auf irgendeine andere Weise ausgeschlossen ist, weil das Andrücken des Verteilers nur an eine der Führungen eine Reihe wesentlicher Nachteile hervorruft, die im folgenden bestehen. , Der Verteiler, der auch die Funktionen eines Elementes

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Einstellung

der Vorrichtung zur des Neigungswinkels des Zylinderblocks in der Hydraulikmaschine genannter Bauart erfüllt, hierfür mittels eines Antriebs auf der krummlinigen Oberfläche des Gehäuses längs der Führungen mit einer geringen Häufigkeit verschoben wird /d.h. lange stillsteht/ und mit einer beträchtlichen Kraft durch Zusammenwirken mit dem Zylinderblock an das Gehäuse und die Führung angedrückt ist, kann als ein Körper angesehen werden, der sich lange Zeit im Ruhezustand befindet. Im Anfangsaugenblick feiner Längsverschiebung /des Anfahrens/ soll der Bolzen des Kraftkolbens des Hydraulikzylinders der Hegel ungsv orr icht ung die Ruuereibungskraft überwinden, die bekanntlich unter sonst gleichen Bedingungen größer als die Bewegungsreibungskraft ist. -Dies ruft die Notwendigkeit hervor, den Kolbendurchmesser, die Außenabiuessungen der Maschine und ihren Metallbedarf zu vergrößern, die Biegesteifigkeit des Kolbens bei der Wirkung des Momentes dieser Reibungskraft zu erhöhen, die an einem der Bolzenlänge gleichen Arm angreift. Hierbei nimmt die Größe der Reaktionskräfte

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von Stützen zu, was der höheren Verschleiß und eine Leckströmung der Arbeitsflüesigiteit aus den Hohlräumen des hydrauliscnen Kraft Zylinders verursacht, die Zuverlässigkeit und den Wirkungsgrad der Hydraulikmaschine herabsetzt, die Empfindlichkeit und Schnellwirkung der Re ge lungs vorrichtung vermindert. Außerdem verschlechtern sich während des unbeweglichen Zustandes der Oberflächen des Verteilers, des Gehäuses und der Führung die Schmierungsverhältnisse derselben, was beim Anfahren nicht nur die Reibungskraft erhöht, sondern auch einen Verschleiß dieser Oberflächen hervorruft, die Betriebsdauer der Hydraulikmaschine herabsetzt und die Leckverluste der

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Arbeitsflüssigkeit erhöht.

Bas Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der obenerwähnten Nachteile.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer solchen Axialkolben-Hydraulikmaschine mit veränderlichem Neigungswinkel des ZyIinderblocks, bei der nicht nur die Möglichkeit der Verkleiamung des Verteilers in den Führungen beim Gleiten desselben auf dem. Gehäuse ausgeschlossen wird, sondern auch das ständige Andrücken des Verteilers an eine der Führungen fehlt.

Die gestellte Aufgabe ist dadurch gelöst, daß in der Axialkolben-Hydraulikmaschine mit regelbarem Neigungswinkel des Zylinderblocks, die ein Gehäuse, einen Verteiler der Arbeitsflussigke it mit einer Druck- und einer Säugöffnung, welcher mit einer von seinen Seiten

an dem Zylinderblock, und mit der zu diesem entgegengesetzten Seite unmittelbar an dem Gehäuse anliegt, wobei

wenigstens eine dieser Seiten sphärisch ausgebildet ist, sowie einen Antrieb für den Verteiler zur Verschiebung desselben längs einer Führung einschließt, die am Gehäuse gegenüber der Planke des Verteilers in der Nähe der Saugöffnung angebracht ist, erfindungsgemäß an der zur Führung gekehrten Flanke des Verteilers ein Hohlraum ausgeführt ist, der mit einer Quelle pulsierenden Drucks der Arbeitsflüssigkeit zur Erzeugung einer Kraft in Verbindung gesetzt ist, welche die Kraft übersteigt, die den Verteiler in Sichtung der Führung bei dessen Zusammenwirken ία it dem. Zylinderblock belastet.

Die vorgeschlagene Erfindung gestattet, die Zuverlässig-

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keit, Lebensdauer und Betriebszeit der Hydraulikmasohine zu vergrößern und die SchneiIwirkung bei der Regelung zu erhöhen.

Dies wird dadurch gewährleistet, daß der Verteiler bei der Arbeit der Hydraulikmaschine in der Querrichtung relativ zur Führung schwingt /bei einer solchen Richtung der Schwingungen wird die Arbeit des Antriebs zur Verschiebung des Verteilers längs der Führung nicht gestört und das ständige Andrücken des Verteilers an sie ausgeschlossen/.

Dadurch wird die Möglichkeit des Festfressens und Verklemmens des Verteilers auch im Falle einer Verkantung desselben vollkoiomen ausgeschlossen, die während seines Abdrückens von der Führung infolge der Wirkung eines von der Drehung des Zylinder blocks herrührenden tie ibungs kraft emoment es auf den Verteiler entsteht. Das Fehlen eines ständigen Andrückens des Verteilers an die Führung sowie die Herabsetzung der von ihr aufgenommenen Seitenkräfte bei ihrem Zusammenwirken mit dem Verteiler /während seines Abdrückens/führen zur Verminderung der Reibungskräfte bei der Verschiebung des Verteilers auf der Führung. Die Querschwingungen des Verteilers, die auch Winkelschwingungen der Elemente des Antriebs zu seiner Verschiebung /Schwingungen des Kraftzylinderkolbens/ bewirken, führen zur Beseitigung der Ruhereibungskräfte /statt dessen wird die Bewegun&sreibung vorliegen, die bei sonst gleichen Bedingungen einen kleineren Reibwert als die Ruhe>reibung hat/.

Dies ermöglicht es, den Energieaufwand für die Verschiebung des Verteilers bei dessen Funktion als Element der Vorrichtung zum Einsteilen des Neigungswinkels des Zylinderblocks zu verringern, die Schmierungsverhältnisse der reiben-

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den Flächen des Verteilers, der Führung und des Gehäuses zu verbessern, die Empfindlichkeit und Schnellwirkung bei der Regelung zu erhöhen, die Größe des vom Kolben des Kraftzylinders aufgenommenen ±teibungskräftemomentes herabzusetzen und dadurch die Durchbiegung des Kolbens und die Belastungen der Lagerungen(Ausbohrungen im Gehäuse, in denen sich der Kolben verschiebt) zu vermindern, was die Zuverlässigkeit und Lebensdauer erhöht, die Außenabmessungen der Hydraulikmaschine und den Verschleiß ihrer Einzelteile verringert.

Entsprechend einer der Varianten der Erfindung ist im Hohlraum des Verteilers ein Plunger angeordnet, der mit der Führung in Berührung steht, während die Quelle pulsierenden Drucks zwei im Verteiler ausgeführte Kanäle enthält, von denen der eine mit einer Drossel versehen ist und den Raum zwischen dem Plunger und den Hohlraumwänden mit der Drucköffnung des Verteilers verbindet, der zweite Kanal aber den erwähnten Raum mit der Oberfläche des Verteilers in der Anordnungszone der Saugöffnung verbindet, wobei an der am Verteiler anliegenden Seite des Zylinderblocks eine Aussparung zur periodischen Verbindung des erwähnten uaumes mit der Saugöffnung mittels des zweiten Kanals bei der Drehung des Zylinderblocks vorhanden ist.

Bei dieser Ausführung stellt die Quelle pulsierenden Drucks keine selbständige Baueinheit der Hydraulikmaschine dar, sondern ist durch deren Konstruktionselemente gebildet, was die Konstruktion der Hydraulikmaschine insgesamt vereinfacht. Außerdem ist bei dieser Variante zur Gewährleistung der Schwin-

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gungen ausreichend, daß die pulsierende Kraft die Kraft etwas übersteigt, die den Verteiler bei seinem. Zusammenwirken mit dem Zylinderblock belastet, wodurch der Flächeninhalt des Hohlraumes im Verteiler verringert wird und die Notwendigkeit einer Vergrößerung der Höhe des Verteilers zur Unterbringung dieses Hohlraumes entfällt.

Entsprechend einer anderen AusführungsVariante der Erfindung ist die Quelle pulsierenden Drucks durch einen Kanal gebildet, der im Verteiler ausgeführt ist und den Hohlraum des Verteilers mit der am Zylinderblock anliegenden Seite des Verteilers in der Anordnungszone der Drucköffnung ^zur periodischen Verbindung des Hohlraumes mit dieser Öffnung bei der Drehung des Zylinderblocks verbindet.

Bei einer solchen Ausführung stellt die Quelle pulsierenden Drucks ebenfalls keine selbständige Baueinheit der Hydrau-' likmaschine dar, sondern sie ist durch deren Konstruktionselemente gebildet, was die Konstruktion der Hydraulikmaschine insgesamt vereinfacht. Diese Variante, nach der zur Unterbringung im Verteiler eines Hohlraumes hinreichenden Flächeninhalts entsprechend die Verteilerhöhe vergrößert werden muß, ist zweckmäßigerweise in denjenigen Hydraulikmaschinen anzu-

ab,

wenden, wo harte Anforderungen an die Längsmessung der Hydraulikmaschine fehlen.

In einer weiteren ErfindungsVariante ist an der am Verteiler anliegenden Seite des Zylinderblocks eine Aussparung vorhanden, über die der Kanal mit der Drucköffnung bei der Drehung des Zylinderblocks periodisch verbunden wird.

Ohne die Konstruktion der Hydraulikmaschine zu komplizie-

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ran, bietet dies die Möglichkeit, eine periodische Verbindung des Kanals mit der JUrucköffnung zur Erzielung der Schwingungen des Verteilers herzustellen.

In einer weiteren Variante der Erfindung ist im Hohlraum des Verteilers ein Plunger angeordnet, der an seinem einen Ende mit der Führung in Berührung steht und an seinem anderen Ende zusammen mit den Wänden des Hohlraums des Verteilers einen Raum bildet, der mit dem Kanal in Verbindung steht, der diesen Raum mit der am Zylinderblock anliegenden Seite des Verteilers in der Anordnungszone der Drucköffnung verbindet.

Dies gestattet, die mögliche Verminderung der Dichtheit zu beseitigen und die Leckströmung der Arbeitsflübsigkeit aus dem Hohlraum iai Falle einer undichten Anlage des Verteilers an der Führung zu verringern.

Alle vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten der Hydraulikmaschine ermöglichen es, das ständige Andrücken des Verteilers an die Führung und die Möglichkeit des Festfressens des Verteilers zu vermeiden.

Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindunsc werden aus der folgenden Beschreibung von

Ausführungsbeispielen und aus beigelegten Zeichnungen verstand-" lieh; in den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 Hydraulikmaschine gemäß der Erfindung (Längsschnitt);

Fiä¹. 2 Querschnitt des Verteilers der Hydraulikmaschine und der an ihm anliegenden Einzelteile;

Fig. 3 schematische Anordnung des Verteilers zwischen einer Führung und einem Anschlag;

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Fig. 4 und 5 eine Ausführungsvariante der Hydraulikmaschi-

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ne ( Fig. 4 3en Querschnitt und/die schematische Anordnung des Verteilers zwischen der Führung und dem Anschlag) j

Fig. 6 und 7 eine AusführungsVariante der Hydraulikmaschine;

Pig. 8 und 9 Anordnungsvarianten der Plunger im Verteiler der in Fig. 7 dargestellten Hydraulikmaschine.

Die in Fig. 1-3 dargestellte Hydraulikmaschine enthält ein Gehäuse 1, in dessen Innerem in Lagerungen 2 eine Welle 3 mit Scheibe 4 angeordnet ist. Die Scheibe 4 ist mittels Kugelköpfen mit den Stangen 5 von Kolben 6 verbunden, die in Hohlräume eines geneigten Zylinderblocks 7 ragen, der sich über einen Verteiler 8 am Gehäuse 1 abstützt. Im Zentrum des Verteilers 8 ist eine Bohrung vorhanden, in die mit seinem Kugelkopf ein Bolzen 9 hineinragt, der mit dem Kraftkolben IO eines hydraulischen Zylinders einer Vorrichtung zum Einstellen des Neigungswinkels des Zylinderblocks (des Antriebs zur Verschiebung des Verteilers) starr verbunden ist.-Der Verteiler weist an einer Seite eine Drucköffnung 11, an der anderen Seite aber eine Saugöffnung 12 und einen blinden Hohlraum 13 auf, der sich auf der ebenen Seitenfläche des Verteilers gegenüber einer Führung 14 befindet, welche zur Achse des Kolbens 10 parallel, mit dem Gehäuse 1 starr verbunden und in der Nähe der Saugöffnung 12 gelegen ist. Auf der anderen Seite des Verteilers 8 ist gegenüber der Führung 14 ein mit dem Gehäuse 1 starr verbundener Anschlag 15 angebracht. Die am Gehäuse 1 und am Zylinderblock '/ anliegenden Oberflächen des

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Verteilers 8 oder zumindest eine von innen (vorzugsweise diejenige, die am Gehäuse anliegt) besitzt eine sphärische Form.

Der Hohlraum 13 ist mit einer Quelle 16 pulsierenden Drucks der Arbeitsflussigte it (in Fig. 3 ist die Quelle

gezeigt) hydraulisch verbunden, welche Quelle eine bekannte Konstruktion haben und eine -baueinheit der Hydraulϊκ-maschine darstellen kann, oder sie kann eine besondere Konstruktion besitzen, deren Varianten in Fig. 4-9 dargestellt s ind.

Bei der Arbeit beispielsweise im Betriebszustand einer nicht umsteuerbaren Hydropumpe werden bei der Drehung der Welle 3 mit der Scheibe 4 und den Kolben 6 zusammen mit dem geneigten Zylinderblock 7 zwischen den Kolben und Zylindern Kammern veränderlichen Volumens gebildet, wodurch/Saugen und Drücken der Flüssigkeit erfolgt. Die maximale Größe des

dieser Kaimaervolumens hängt vom Kolbenhub und/ vom Neigungswinkel der Achse des Zylinderblocks 7 in bezug auf die Achse der Welle ab. Dieser Winkel wird durch die vom Bolzen 9 besorgte Verschiebung des Verteilers 8 geregelt, der hierbei längs der Führung 14 auf dem Gehäuse 1 gleitet, in dem Kanäle zur Zu- und Abführung der Arbeitsflüssigkeit ausgeführt sind, die mit der Drucköffnung 11 und der Saugöffnung 12 in Verbindung stehen. Die sphärischen Anlageflächen des Verteilers 8 und des Gehäuses 1 sind aufeinander eingeschliffen, wodurch die Dichtigkeit bei beliebiger Stellung des Verteilers ö relativ zum Gehäuse 1 gewährleistet wird.

Auf den Verteiler 8 wirkt eine resultierende Kraft des Arbeitsflussigkeitsdrucks, die in einem gewissen Abstand von

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der Achse des Verteilers 8 seitens der Anordnung der Drucköffnung 11 angreift.

Infolge der sphärischen Form einer oder der beiden Oberflächen des Verteilers 8, die am Gehäuse 1 bzw. am Zylinderblock 7 anliegen, tritt eine Seitenkraft F auf, die bei der Arbeit der Hydraulikmaschine den Verteiler 8 stetig belastet und bestrebt ist, ihn
an die Führung 14 anzudrücken.

Aber bei der Zuführung eines Drucks von der Quelle 16 zum Hohlraum 13 des an die Führung 14 angedrückten Verteilers 8, deren Kontaktoberflächen

aufeinander eingeschliffen sind, steigt der Druck an und entsteht eine Kraft P, die zur Kraft F entgegengesetzt gerichtet ist. Unter der Einwirkung der Kraft P wird der Verteiler 8 von der Führung 14 abgedrückt, wobei der Flächeninhalt des Hohlraums IJ und die Größe des Drucks der dem Hohlraum 13 zugeführten Flüssigkeit auf solche Weise gewählt werden, daß eine zum Abdrücken des Verteilers 8 ausreichende Kraft P erzeugt wird. Da hierbei zwischen dem Verteiler ü und der Führung 14 ein Spalt entsteht, was einen

Druckabfall im Hohlraum 13 zur Folge hat, so wird die Verschiebungsgröße des Verteilers 8 entweder durch die Breite dieses Spaltes oder durch den Anschlag 15 begrenzt. Bei einer Senkung des Drucks von der quelle 16 (oder infolge eines Druckabfalls La Hohlraum 13 nach der Entstehung des Spaltes) nimmt die Kraft P ab, und der Verteiler 8 verschiebt sich unter der Wirkung der seitenkraft F in umgekehrter Richtung, indem er sich an die Führung 14 andrückt. Bei der Druckzuführung zum

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Hohlraum IJ wiederholt sich der Zyklus.

Auf diese Weise kommen Schwingungsbewegungen des Verteilers in Querrichtung zustande. Diese Schwingungen erfolgen kontinuierlich bei der Arbeit der Hydraulikmaschine unabhängig von der Ortslage des Verteilers 8 auf dem Gehäuse 1 bei Änderung des Neigungswinkels des Zylinderblocks 7» weil der Hohlraum IJ mit der Quelle 16 stehts in Verbindung steht. Dank diesen Schwingungen wird das ständige Andrücken des Verteilers 8 an die Führung 14 beseitigt, wodurch die Reibungskräfte- und der Energieaufwand für die Verschiebung des Verteilers 8 verringert werden, die Empfindlichkeit und Schnellwirkung bei der Regelung zunehmen, die Möglichkeit des Festfressens und Verklemmens des Verteilers 8 ausgeschlossen wird, die Belastungen der Einzelteile des Antriebs zur Verschiebung des Verteilers 8 und der Verschleiß dieser Einzelteile herabgesetzt sowie die Zuverlässigkeit und Lebensdauer erhöht werden.

Zur Vereinfachung der Konstruktion der Hydraulikmaschine im ganzen kann die Quelle 16 pulsierenden Drucks der Arbeitsflüssigkeit nicht als eine Baueinheit der Hydraulikmaschine ausgeführt sein, sondern eine Spezialausführung haben, deren mehrere Varianten nachstehend beschrieben sind.

In einer der Ausführungsvarianten (Fig. 4-5) der Hydraulikmaschine ist im Hohlraum IJ des Verteilers 8 ein Plunger 17 angeordnet, der mit der Führung 14 in Berührung steht, während die Quelle 16 pulsierenden Drucks durch ein System gebildet ist, das einen Kanal 18 im Verteiler 8, der einen geringen Querschnitt (oder eine Drossel 19) aufweist und den

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zwischen dem Plunger 17 und den Wänden des Hohlraumes Ij5 befindlichen Raum stets mit der Drucköffnung 11 verbindet, sowie einen zweiten Kanal 20 umfaßt, der den erwähnten Kaum mit der Oberfläche des Verteilers 8 in der Zone der Anordnung der ' Saugöffnung 12 verbindet. Hierbei sind an der am Verteiler Ö anliegenden Seite des Zylinderblocks eine oder mehrere Aussparungen 21 zur periodischen Verbindung des erwähnten Kaumes mit der Saugöffnung 12 mittels des Kanals 20 bei der Drehung des Zylinderblocks 7 vorhanden.

Bei der Arbeit entsteht, wie vorstehend angegeben, die Seitenkraft F, die den Verteiler 8 !.während der Arbeit stetig belastet und bestrebt ist, denselben unter Überwindung der Widerstandskräfte an die Führung 14 anzudrücken. Jedoch erzeugt der Arbeitsflussigkeitsdruck, der aus der Drucköffnang 11 über den Kanal 18 in den Raum zwischen dem Plunger 17 und den Wänden des Hohlraumes 13 übertragen wird, eine entgegengesetzt gerichtete Kraft P, die bei einem ausreichenden Flächeninhalt des Plungers 17 unter Überwindung der Kraft F den Verteiler 8 von der Führung 14 abdrückt und ihn an den Anschlag 15 anpreüt. Bei Drehung des Zylinderblocks 7 wird die Aussparung 21 einmal während einer Umdrehung mit der Öffnung des Kanals 20 in Übereinstimmung gebracht und verbindet für kurze Zeit den Hohlraum IJ mit der Saugöffnung 12. Der Druck im Hohlraum 13 fällt dabei im Abschnitt zwischen dem Plunger 17 und der Drossel 19 ab, und unter der Wirkung der Kraft F, die den Verteiler 8 stetig belastet, he"bt der letztere vom Anschlag 15 in Richtung der Führung 14 ab. Hierbei muli der Zwischenraum zwischen dem Verteiler b und dem Anschlag 15 aus-

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rei.ch.end für die Schwingungen des Verteilers 8

sein. Bei weiterer drehung des Zylinderblocks 7 wird die Aussparung 21 von dem Kanal 20 durch aufeinander eingeschliffene Anlageflächen des Zylinderblooks 7 und des Verteilers 8 isoliert. Der Druck im Hohlraum IjJ steigt an, und der Verteiler 8 wird erneut von der Führung 14 abgedrückt und an den Anschlag 15 angepreßt. Bei der nächstfolgenden Übereinstimmung der Aussparung 21 mit der öffnung des Kanals 20 wiederholt sich der Zyklus, wodurch sich der Verteiler 8 in einer kontinuierlichen quergehenden Schwingungsbewegung relativ zur Führung 14 längs dem Plunger 17 befindet, der an dieselbe durch den Arbeitsfluss igkeitsdruck ständig angedrückt ist.

Der Zeitabschnitt, in dem dem Hohlraum IJ der Druck zugeführt wird, kann beträchtlich größer sein als die Zeitspanne der Verbindung des Hohlraumes 1$ mit der Saugöffnung 12 und der Druckentlastung, was den Schwingungsproze^ des Verteilers 8 ermöglicht, selbst wenn die Kraft P die Kraft F um ein geringes überschreitet. Dies erlaubt, die Hohe des Verteilers 8 (zur Unterbringung eines oder mehrerer Plunger 17 erforderlichen Durchmessers) und der Führung 14 sowie dementsprechend die AuBenabmessungen der Hydraulikmaschine klein zu halten. Dabei bleibt die Konstruktion der Hydraulikmaschine einfach, da die Funktionen der Quelle pulsierenden Drucks die Elemente der Hydraulikmaschine selbst erfüllen, in denen lediglich die Kanäle Id und 20, die Aussparung 21 und der Hohlraum 13 mit dem Plunger I7 zusätz-1 ich ausgeführt s ind.

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Notwendigenfalls (z.B. bei zylindrischer Ausbildung der AnIageflachen des Gehäuses 1 und des Verteilers 8, wenn bei einer Verkantung des Verteilers 8, die von den Reibungskräften bei dessen Zusamaienwirkung mit dem sich drehenden Zylinderblock 7 herrührt, ein Spalt zwischen diesen Oberflächen entsteht und die Leckströmung der Arbeitsflüssigkeit zunimmt) erlaubt überdies eine derartige Ausführung, die Verkantung des Verteilers 8 auszuschließen. Dies kann durch mehrere Plunger 17 mit zylindrischer Mantelfläche erzielt werden, die um eine hinreichende Tiefe in den Hohlraum 13 hineinragen. Da die Plunger 17 an die Führung 14 stets angedrückt sind und senkrecht zu ihr liegen, so kann der Verteiler d, der längs derselben, d.h. senkrecht zur Führung 14, schwingt, nicht verkantet werden.

Me Quelle pulsierenden Drucks kann durch einen Kanal (Fig. 6-9) gebildet werden, der den Hohlraum. 13 mit der am Zylinderblock 7 anliegenden Seite des Verteilers 8 in der Anordnungszone der Drucköffnung 11 zum periodischen Anschluß . des Hohlraumes 13 bei Drehung des Zylinderblocks verbindet. Dies wird mittels einer oder mehrerer Aussparungen 23 erreicht, die an der am Verteiler 8 anliegenden Seite des Zylinderblocks 7 ausgeführt sind.

Im Hohlraum 13 kann ein Plunger angeordnet werden, der eine zylindrische oder andere Form besitzt. Ein in Fig. 8 dargestellter Plunger 24 besitzt an einem Ende eine ebene Oberfläche, über die er mit der Führung 14 in Berührung steht, an dem anderen Ende hat er aber eine sphärische Form. Der

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Hohlraum 13 besitzt dabei ebenfalls eine sphärische Form, wobei zwischen dem in denselben hineinragenden Ende des Plungers 24 und den Wänden des Hohlraumes 13 ein mit dem Kanal 22 verbundener Saum ensteht.

Ein in Fig. 9 dargestellter Plunger 25 weist eine ebene Oberfläche auf, über die er mit der Führung 14 in Berührung steht, während die Seitenfläche desselben sphärisch ausgebildet ist. Zwischen dem in den Hohlraum IJ hineinragenden Ende des Plungers 25 und den Wänden des Hohlraumes 13, der die Form eines Zylinders hat, dessen Durchmesser etwas größer als der Durchmesser der Sphäre des Plungers 25 ist, besteht ein mit dem Kanal 22 in Verbindung stehender Raum.

Während der Arbeit drückt die Seitenkraft F, die den Verteiler stetig belastet, diesen an die Führung 14 an. Bai der Drehung des ZyI indr er blocks 7 wird die Aussparung 23 einmal während einer Umdrehung desselben für kurze Zeit mit der Öffnung des Kanals 22 in Übereinstimmung gebracht, wobei infolgedessen im Hohlraum 13 des Verteilers 8 (seine Seitenfläche und die Oberfläche der Führung 14 sind zur hermetischen Abdichtung des Hohlraumes 13 aufeinander eingeschliffen) rasch ansteigt und die Kraft P entsteht. Diese Kraft ist zur Kraft F entgegengesetzt gerichtet und übersteigt bei einem dazu ausreichenden Flächeninhalt des Hohlraumes 13 die Kraft F, wodurch der Verteiler 8 von der Führung 14 abgedrückt wird. Die VerschiebungsgröJse des Verteilers 8 beim Abdrücken wird entweder durch dieBreite des Spaltes zwischen der Führung 14 und dem Verteiler 8 (bei einer Vergrößerung der Spaltbreite fällt der Druck im Hohlraum I3 und nimmt die

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Kraft P ab) oder durch den Anschlag 15 beschränkt. Bei weiterer Drehung des Zylinderblocks 7 verschiebt sich die Aussparung 23 von der öffnung des Kanals 22 weg, der von der Drucköffnung 11 durch aufeinander eingeschlixffene Oberflächen des Zylinderblocks 7 und des Verteilers 8 isoliert wird. Der Druck im Kanal 22 fällt ab, und der Verteiler d bewegt sich unter der Wirkung der Kraft F in umgekehrter .Richtung, indem er sich an die Führung 14 andrückt und den Hohlraum I3 Hermetisch abdichtet. Bei der Übereinstiramung der Aussparung 23 mit der Öffnung des Kanals 22 bei weiterer Drehung des Zylinderblocks 7 wiederholt sich der Zyklus.

Bei der Anordnung im Hohlraum I3 des Plungers 24 oder 25» der an seinem einen Ende mit der !Führung 14 in Berührung steht, wird der Verteiler 8 nicht von dieser sondern vom Plunger 24, 25 abgedrückt. Die sphärische Form des Plungers 24, 25 gestattet es dein Verteiler 8, in bezug auf die Führung 14 ohne Herabsetzung der Dichtigkeit verkantet zu werden, die dazu notwendig ist,daß der Druck im Hohlraum I3 bei dessen Verbindung mit der Drucköffnung 11 ansteigt. Dank diesem Umstand können die Anforderungen an die gegenseitige Anordnung der Anlageflächen der Führung 14 und des Verteilers 8 einerseits und der Oberflächen des Gehäuses 1 und des Verteilers 8 andererseits vermindert werden, ohne zu befürcnten, daß die Herst eil ungs ungenauigke iten des Verteilers 8 und des Gehäuses zum Verlust der Dichtigkeit und zur Vergrößerung der Leckströmung der Arbeitsflüssigkeit führen.

Notwendigenfalls kann die Verkantung des Verteilers 8 auf dieselbe Weise beseitigt werden, wie sie in der in Fig.4,5

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dargestellten Variante beschrieben ist, wozu der Plunger eine zylindrische Seitenfläche besitzen soll.

Somit gestatten alle vorbeschriebenen AusführungsVarianten der Hydraulikmaschine, ohne eine bedeutende Komplizierung der Konstruktion nicht nur die Möglichkeit des Festfressens und Verklemmens des Verteilers 8 bei seiner Verschiebung auf dem Gehäuse 1 auszuschalten, sondern auch das ständige Andrücken des Verteilers 8 an die .Führung 14 auszuschließen sowie da·- durch die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Hydraulikmaschine und die Schnellwirkung bei der Regelung zu erhöhen.

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Claims (5)

1. AXIALKOLBEN-HYDRAULIiMASCHINE MIT VERÄNDERLICHEM NEIGUNGSWINKEL DES ZYLINDERBLOCKS

   PATENTANSPRÜCHE

   lJ Axialicolben-HydraulikmascMne mit regelbarem Neigungswinkel des ZyIinderblocks, die ein Gehäuse, einen Verteiler der Arbeitsflüssigkeit mit einer Druck- und einer Saugöffnung, welcher mit einer von seinen Seiten

   an dein Zylinderblock und mit der gegenüberliegenden sphärischen Seite unmittelbar an dem Gehäuse anlieft, sowie einen Antrieb für den Verteiler zur Verschiebung desselben längs einer Führung aufweist, die am Gehäuse gegen= über der Flanke des Verteilers in der Nähe der Saugöffnung angebracht ist,dadurch gekennzeichnet, daß an der zur Führung gekehrten Flanke des Verteilers (8) ein Hohlraum (IJ) ausgeführt ist, der mit einer Quelle (16) pulsierenden Drucks der Arbeitsflüssigkeit zur Erzeugung einer Kraft in Verbindung gesetzt ist, welche die Kraft übersteigt, die den Verteiler (8) in Richtung zur Führung (14) bei dessen Zusammenwirken mit dem Zylinderblock (?) belastet.
2. 2. Axialkolben-Hydraulikmaschine nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlraum des Verteilers ein Plunger (1?) angeordnet ist, der mit der Führung (14) in Berührung steht, während die Quelle (16) pulsierenden Drucks zwei im Verteiler ( 8) ausgeführte Kanäle (Ib,20) enthält, von denen der eine (ltQ_ mit einer Jrossel (19) versehen ist und den Raum zwischen dem Plunger (17) und den Wanden des Hohlraumes (IJ) mit der Drucköffnung (11) des Verteilers

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   (8) verbindet, der zweite Kanal (20) aber den erwähnten Raum mit der Oberfläche des Verteilers (ö) in der Anordnungszone der Säugöffnung (12) verbindet, wobei an der am Verteiler (ö) anliegenden Seite des Zylinderblocks (7) eine Aussparung (21) zur periodischen Verbindung des erwähnten Raumes mit der Saugöffnung (12) mittels des zweiten Kanals (20) bei der Drehung des Zylinderblocks (7) vorhanden ist.
3. 3. Axialkolben-Hydraulikmaschine nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daii die Quelle (16) pulsierenden Jrucks durch einen Kanal (22) gebildet ist, der im Verteiler (ö) ausgeführt ist und den Hohlraum (IJ) des Verteilers (ö) mit der am Zylinderblock (7) anliegenden Seite des Verteilers (Ö) in der Anordnungszone der -Urucköffnung (11) zur periodischen Verbindung des Hohlraumes (13) mit ihr bei der Drehung des Zylinderblocks (7) verbindet.
4. 4. Axialkolben-Hydraulikmaschine nach Anspruch 3, d adurch gekennzeichnet, daß an der am Verteiler (b) anliegenden Seite des Zylinderblocks (7) eine Aussparung (23) zur periodischen Verbindung des Kanals (22) über diese Aussparung mit der Urucköffnung (11) bei der Drehung des Zylinderblocks (7) vorhanden ist.
5. 5. Axialkolben-Hydraulikmaachine nach Ansprüchen 3> 4, dadurch gekennze ichnet, daii in dem Hohlraum (13) des Verteilers (b) ein Plunger (24, 25) angeordnet ist, der an seinem einen Ende mit der Führung (14) in Berührung steht und an seinem anderen Ende zusagen mit den Wänden

   des Hohlraumes (13) einen Raum bildet, welcher mit dem erwähnten Kanal (22) in Verbindung steht.

   030031/0020