DE3313221C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungsvorrichtung für Kolben von Strömungsgetrieben, insbesondere drehbaren Strömungsgetrieben, mit einem über Zylinderköpfe geschlossenen Hohlzylinder und zwei koaxial und entgegengesetzten zueinander verschiebbaren Kolben, wobei die Kolben je ein vorstehendes Zahnstangenteil aufweisen, die einerseits mit einem mit einer Abtriebswelle ver­ bundenen Ritzel kämmen, und die andererseits an ihrer der Innenwandung des Hohlzylinders gegenüberliegenden Seite eine aus reibungsarmem Material bestehende Gleitschicht aufweisen.

Eine derartige Führungsvorrichtung für Kolben von Strömungsgetrieben ist in der DE 29 53 330 A1 beschrieben. Dieses Strömungsgetriebe besteht aus zwei in einem Hohlzylinder gegenläufig verschiebbaren Kolben mit je einem funktionell sich überlappenden Zahnstangenteil. wobei diese Zahnstangenteile mit einer Gleit­ schicht zur Minimierung der Reibung an der Innenwandung des Hohlzylinders versehen sind.

Der Nachteil dieser Konstruktion bzw. Konzeption wird darin gesehen, daß dann, wenn die Gleitschicht verschleißt, entweder das gesamte Zahnstangenteil ersetzt oder zumindest im Bereich und Umfang der Gleitschicht regeneriert werden muß. Da in einer Vielzahl von An­ wendungsfällen derartiger Strömungsgetriebe Verkantungen der Kolben relativ zur Symmetrieachse des Hohlzylinders nicht zu vermeiden sind, stellt sich auch das Problem des Ersatzes oder der Regenation mehr oder weniger häufiger. Die der Minimierung der Reibung dienende Gleitschicht erweist sich somit dann als Problem, wenn derartige Strömungsgetriebe schweren Ar­ beitsbeingungen ausgesetzt sind. In diesen Fällen muß zur einwandfreien Funktion des Getriebes bzw. der an­ getriebenen Abtriebswelle häufig das Zahnstangenteil ausgewechselt werden. Dies bedeutet nicht nur, daß der Arbeitsprozeß unterbrochen wird, sondern auch, daß übermäßig Kosten anfallen.

Aus der US-PS 32 46 581 ist eine Führungsvorrichtung für Kolben von Strömungsgetrieben bekannt. Es handelt sich hierbei jedoch nicht um zwei gegenläufige Kolben, sondern um einen über eine gemeinsame Zahnstange hin- und hergehenden Kolben. Bei diesem Strömungsgetriebe ist die Gleitschicht ebenfalls als Führungsschuh ausgebildet, der zwischen dem Zahnstangenteil und der Innenwandung des Hohlzylinders ausgebildet ist. Der Gleitschuh ist mittels Stiften im Zahnstangenteil gehalten, wobei die Gleitschuhe dann ausgewechselt werden, wenn die Länge des Zahnstangenteiles sich ändert.

Diese Druckschrift ergibt jedoch keinen Hinweis, wie die einander gegenüberliegenden Flächen des Zahnstangenteiles und des Führungsschuhes ausgebildet werden, damit ein Auswechseln des Führungsschuhes zu jeder Zeit möglich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Gleitschicht leicht, schnell und wirtschaftlich wieder be­ triebsbereit zu machen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Gegenstand gemäß den Merkmalen im Hauptanspruchoberbegriff dadurch gelöst, daß die Gleitschicht als Führungsschuh ausgebildet ist, wobei der Führungsschuh zwischen dem Zahnstangenteil und der Innenwandung des Hohlzylinders angeordnet ist und das jeweilige Zahnstangenteil den Führungsschuh eingespannt und austauschbar trägt, wobei jeder Führungsschuh kreuzartige Erhebungen und jedes Zahnstangenteil entsprechende ebenfalls kreuzartige Ausnehmungen aufweist und die Erhebungen in die Ausnehmungen eintreten.

Nachfolgend sind anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung, aus denen weitere Merkmale und Vorteile hervorgehen, näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt eines drehbaren doppelt- wirkenden Strömungsgetriebes, das mit einer Führungsvorrichtung versehen ist,

Fig. 2 einen Axialschnitt eines drehbaren einfach- wirkenden Strömungsgetriebes, das mit der gleichen Führungsvorrichtung versehen ist,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie A-A der Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine Stirnansicht eines Kolbens, der mit der entsprechenden Zahnstange versehen ist und für die Anbringung der Führungsvorrichtung ausgebildet ist,

Fig. 5 eine Seitenansicht gemäß dem Pfeil B von Fig. 4,

Fig. 6 eine Seitenansicht gemäß dem Pfeil C von Fig. 5,

Fig. 7 und 8 ein erfindungsgemäßes Führungselement von vorne bzw. von der Seite,

Fig. 9 und 10 ein weiteres erfindungsgemäßes Führungselement von vorne bzw. von der Seite.

Ein drehbares Strömungsgetriebe weist einen Hohlzylinder 1 auf, der zusammen mit den zugehörigen Zylinderköpfen 2 und 3 einen Hohlzylinder begrenzt, in welchem mittig ein Ritzel 4 angeordnet ist, das auf einer Abtriebswelle 5 aufgekeilt ist.

In dem Hohlzylinder 1 sind zwei Kolben 6 und 7 koaxial verschiebbar, die mit zueinanderweisenden vorstehenden Zahnstangenteilen 8 und 9 versehen sind, die Zahnstangenteile 8a bzw. 9a tragen, die an entgegengesetzten Seiten beide mit dem Ritzel 4 kämmen.

Die Zahnstangenteile 8 bzw. 9 der Kolben 6, 7 weisen auf der den Zahnstangen abgewandten Seite zylindrische Flächen 8 bzw. 9b auf, die nach der Montage nach innen versetzt in bezug auf die Innenfläche des Hohlzylinders 1 liegen.

Auf diese Weise bilden diese zylindrischen Flächen 8b, 9b Zwischenräume, in welchen die Gleitschicht als Führungsschuhe 10 mit bogenförmigem Verlauf gelagert werden kann, wobei die Gleitschicht aus reibungsarmem Material hergestellt ist.

Die Führungsschuhe 10 werden auf den Zahnstangenteilen 8 und 9 einfach durch Einspannung befestigt, so daß sie leicht austauschbar sind.

Im einzelnen wird jeder Führungsschuh 10 mit einer kreuz­ artigen Erhebung 11 ausgebildet, die von der bogenförmigen Fläche nach innen vorsteht und geeignet ist, in eine entsprechende ebenfalls kreuzartige Ausnehmung 12 einzutreten, die auf den Flächen 8b bzw. 9b der vorstehenden Zahnstangenteile 8 bzw. 9 ausgebildet ist.

Nach Aufsetzen der Führungsschuhe 10 auf die zugehörigen Zahnstangenteile 8 und 9, und zwar so, daß die Erhebungen 11 in den Ausnehmungen 12 liegen, bleiben die gleichen Führungsschuhe 10 sowohl in Axial- als auch in Querrichtung festgelegt und gleiten zusammen mit den Kolben längs der Innenfläche des Hohlzylinders 1, wobei sie an dem gleichen mit einer verbreiterten Fläche anliegen und somit die spezifische Belastung auf ein Minimum herabsetzen.

Die Führungsschuhe 10 werden mit solchen Abmessungen hergestellt, daß sie die Seitenfläche der Zahnstangenteile 8 und 9 praktisch vollständig belegen.

Das Vorhandensein der Führungsschuh 10 bewirkt eine einwandfreie Führungswirkung, die die Möglichkeit eines unmittelbaren Kontaktes zwischen den vorstehenden Zahnstangenteilen 8 und 9 und dem Hohlzylinder 1 völlig verhindert, so daß ein Festfahren und/oder Verschleiß zwischen den Metallteilen vermieden wird.

Während des normalen Betriebes, wenn die Zahnstangenteile 8a und 9a das Ritzel 4 in Drehung versetzen, entsteht aufgrund des Druckwinkels zwischen den Zähnen ein Querschub, der die Zahnstangen von dem Ritzel 4 zu entfernen versucht, wobei die Zahnstangenteile 8 und 9 zur Innen­ fläche des Hohlzylinders 1 hingedrückt werden.

Zur Erzielung einer einwandfreien Fluchtung der Kolben 6 und 7 zusammen mit den Zahnstangenteilen 8a und 9a mit der Längsachse X-X des Hohlzylinders 1 sind Führungsringe 13 aus reibungsarmem Material vorgesehen, die in Ausnehmungen 14 einzusetzen sind, welche in den Kolben 6 und 7 selbst an einer von den Führungsschuhen 10 so weit wie möglich entfernten Stelle ausgebildet sind.

Die Führungringe 13 werden neben Ringdichtungen 15 mit dynamischer Abdichtwirkung, die in Ringnuten 16 in den Kolben 6, 7 liegen, angeordnet, wobei die gleichen Führungsringe 13 an dem den Zylinderköpfen 2 und 3 am nächsten liegenden Rand der Kolben 6, 7 vorgesehen sind.

Die Führungsringe 13 verhindern, daß ein Kanten oder eine Beschädigung der Innenfläche des Hohlzylinders 1 aufgrund von Verdrehmomenten, die die Kolben 6, 7 außer Achse zu bringen versuchen, stattfindet.

Während nämlich die aktiven Drücke, die auf die Kolben 6 und 7 wirken, jeweils einen mit der Längsachse X-X des Hohlzylinders 1 fluchtenden Schwerpunkt und eine mit dieser Achse fluchtende Richtung haben, fluchten die durch das Ritzel 4 in Gegenwirkung zu den aktiven Kräften erzeugten Reaktionskräfte jeweils mit den Achsen W-W und Z-Z, welche den Teilkreisachsen der Verzahnungen der Zahnstangen entsprechen.

Insbesondere sind die Führungsringe 13 an einer Stelle 17 geteilt, so daß sie ausdehnbar sind und daher leicht in die zugehörigen Ausnehmungen 14 einsetzbar und aus­ tauschbar sind.

Zur Abdichtung sind außer den Ringdichtungen 15 für die Kolben 6, 7 auch Ringdichtungen 18 zur statischen Abdichtung zwischen den Zylinderköpfen 2 und 3 und dem Hohlzylinder 1 sowie Ringdichtungen 19 und 20 zur dynamischen Abdichtung zwischen dem Hohlzylinder 1 und der Abtriebswelle 5 vorgesehen.

Die genannten Ringdichtungen 15 teilen den vorerwähnten Hohlzylinder 1 in eine zentrale Kammer 21, die durch über das Ritzel 4 miteinander in Verbindung stehenden Räume gebildet ist, und in zwei Seitenkammern 22 und 23.

Durch Einlassen von Druckmedium in die zentrale Kammer 21 und gleichzeitiges Verbinden der Seitenkammern 22 und 23 mit dem Ablaß entfernen sich die Kolben 6 und 7 voneinander, wobei das Ritzel 4 über die Zahnstangen gegen den Uhrzeigersinn (unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2) gedreht wird.

Die Kolben 6, 7 kommen am Hubende gegen einstellbare Anschläge 24 zum Stillstand.

Die Rückbewegung kann beim einfach-wirkenden Strömungsgetriebe (Fig. 2) durch Feden 25 bewirkt werden, wobei die zentrale Kammer 21 mit dem Ablaß verbunden wird. Beim doppelt-wirkenden Strömungsgetriebe (Fig. 1) kann die Rückbewegung wiederum durch das Druckmedium erfolgen, wobei die Verbindungen der Zentral- und Seitenkammern mit der Druckmediumquelle und mit dem Ablaß umgestellt werden können.

Claims (3)

1. Führungsvorrichtung für Kolben von Strömungsgetrieben, mit einem über Zylinderköpfe geschlossenen Hohlzylinder und zwei koaxialen und entgegengesetzten zueinander verschiebbaren Kolben, wobei die Kolben je ein vor­ stehendes Zahnstangenteil aufweisen, die einerseits mit einem mit einer Abtriebswelle verbundenen Ritzel kämmen, und die andererseits an ihrer der Innenwandung des Hohlzylinders gegenüberliegenden Seite eine aus reibungsarmen Material bestehende Gleitschicht aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichtschicht als Führungsschuh (10) ausgebildet ist, wobei der Führungsschuh (10) zwischen dem Zahnstangenteil (8, 9) und der Innenwandung des Hohlzylinders (1) angeordnet ist und das jeweilige Zahnstangenteil (8, 9) den Führungsschuh (10) eingespannt und austauschbar trägt, wobei jeder Führungsschuh (10) kreuzartige Erhebungen (11) und jedes Zahnstangenteil (8, 9) entsprechende ebenfalls kreuzartige Ausnehmungen (12) aufweist und die Erhebungen (11) in die Ausnehmungen (12) eintreten.

2. Führungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Kolben (6, 7) seitlich mit einem Führungsring (13) aus reibungsarmen Material versehen ist, wobei dieser Führungsring (13) in einer entsprechenden ringförmigen Ausnehmung (14) gelagert ist, die im Kolben (6 bzw. 7) an einer von dem zugehörigen Führungsschuh (10) so weit wie möglich entfernten Stelle vorgesehen ist.

3. Führungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (13) an einer Stelle derart geteilt ist, daß er in der zugehörigen Ausnehmung (14) zur Begünstigung der Anbringung und Ersetzung dehnbar ist.