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Steuervorrichtung für hydraulische Pumpen und Motoren. Die Erfindung
betrifft Steuervorrichtungen für hydraulische Pumpen und Motoren, deren Zylinder
gruppenweise abwechselnd mittels planetarisch bewegten Schiebers mit den konzentrisch
angeordneten Ein- und Auslaßringkanälen verbunden werden, und besteht im wesentlichen
darin, daß der Steuerschieber eine dünne Platte ist, welche eine der Zahl der Zylinder
entsprechende Anzahl Durchlässe in dem äußeren ringförmigen Teil besitzt, der allein
zwischen den ebenfalls kreisringförmigen Schieberspiegeln umläuft, während der durchbrochene
Mittelteil des Steuerschiebers sich in einem mit der Außenluft in Verbindung stehenden
Raume bewegt, so daß nur der steuernde Teil des Steuerschiebers belastet, der übrige
aber entlastet ist. Daraus ergibt sich leichte Beweglichkeit des an sich leichten
Schiebers infolge geringen Reibungsverlustes; geringer Verschleiß des Schiebers
und der Abdichtungsfläche und die Möglichkeit einer einfachen und sicheren Abdichtung
des Steuerschiebers gegen die Spiegelflächen. Die gute Abdichtungsmöglichkeit wird
dabei noch dadurch erhöht, daß die konzentrischen Ein- und Auslaßringkanäle in einem
geschlossenen, ein einziges Gußstück bildenden, nur nach der Schieberseite offenen
gemeinsamen Gehäuse mit den Ein- und Austrittstutzen für die Flüssigkeit angeordnet
sind. Bei deichzeitiger Anordnung zweier Pumpengruppen mit gemeinsamem Steuerschieber
wird zweckmäßig ein Gehäuse mit drei Ring kammern angeordnet, deren mittlere als
gemeinsame Auslaßkammer für beide Pumpengruppen dient, während die innen und die
außen liegende Ringkammer als Einlaßkammern für jede einzelne Pumpengruppe dienen.
Dabei können die innen liegende und die außen liegende Ringkammer durch geeignete
Verbindungskanäle miteinander verbunden sein. Die Sicherung und die Dauerhaftigkeit
der Abdichtung der Schieberfläche mit den vom Schieber gesteuerten Kanälen wird
in eigenartiger Weise durch in die Kanäle achsial verschiebbar eingesetzte Dichtungshülsen
bewirkt, die, gegen die Kanalwandungen durch Lederstulpen o. dgl. abgedichtet, durch
den Flüssigkeitsdruck gegen den Schieber gedrängt werden.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele - des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Dabei zeigen die Fig. i bis 3 die Anordnung an einer einfachen Pumpengruppe
mit sternförmig angeordneten Zylindern für Antrieb- und Empfängerzwecke. Dabei ist
Fig. i ein achsialer Längsschnitt der Gesamtvorrichtung, Fig. z eine Ansicht der
Spiegelfläche des Ringkanalgehäuses und Fig. 3 die Anordnung des Steuerschiebers
auf dem Ringkanalgehäuse.
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Bei den Fig. 4 bis 6 sind zwei Sätze von
Ptirnpengruppen
mit sternförmig angeordrieten Zylindern vorgesehen. Dabei ist Fig. q. ein achsialer
Längsschnitt der Gesamtvorrichtung, Fig. 5 eine Ansicht der Spiegelfläche des Ringkanalgehäuses
und Fig. 6 eine Ansicht des Steuerschiebers. Fig. 7 schließlich zeigt den Zusammenbau
der Vorrichtung nach den Fig. 4 bis 6 mit einem Geschwindigkeitswechselgetriebe.
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In Fig. i sind die Zylinder i radial oder sternförmig um die Welle
2 angeordnet. In jedem Zylinder i arbeitet ein Kolben 3, der mit dem Ring ¢. eines
Exzenters 5 auf der Welle 2 gelenkig verbunden ist. Durch je einen Verbindungskanal
8 stehen die Zylinder i mit Durchlässen 13 in dem planetarisch bewegten Steuerschieber
io in Verbindung. Dieser besteht aus einer dünnen, in der Mitte durchbrochenen kreisförmigen
Platte, die sich in einem entsprechend schmalen- Ringraum 12' bewegt, der sich zwischen
dem Schieberspiegel und einem ringförmigen - Gehäuse befindet, welches zwei konzentrische
Ringkammern 16 und 17 umschließt, die nur durch eine Zwischenwand 13 voneinander
getrennt sind und deren jede mit einem Stutzen für die Zu-. und Ableitung versehen
ist. Die Ringkanäle 16 und 17 besitzen nur an der dem Steuerschieber io zugekehrten,
als Spiegelfläche ausgebildeten Seite vom Schieber gesteuerte Öffnungen 1q., 15.
Der Steuerschieber erhält seine planetarische Bewegung in bekannter Weise durch
eine Kurbel zg an dem dem Steuerschieber zugekehrten Stirnende der Welle 2; und
die ihm erteilte Bewegung wird noch 'durch Leitkurbeln 2i, 22 mit ortsfesten Achsen
zu einer zwangsweisen derart gemacht, däß jeder Punkt des Zylinders eine kreisförmige
Bewegung ausführt. In Fig. 3 ist beispielsweise die Bewegung des Mittelpunktes der
Schieberöffnitngen 13 durch strichpunktierte Kreise angedeutet; sie läßt auch die
Überdeckungen und den Steuerungsvorgang erkennen. Jeder Durchlaß 13 des Steuerschiebers
bringt bei seiner einmaligen Kreisbewegung den zugehörigen Steuerkanal 8, der an
seinem dem Schieber zugekehrten Ende kreisförmigen Querschnitt besitzt, einmal mit
einer Öffnung 1q. des außen liegenden Ringkanals 16 und das andere Mal mit einer
Öffnung 15 des innen liegenden Ringkanals 17 in Verbindung, so daß jeder Zylinderraum
einmal mit dem Einlaßringkanal 16 und das andere Mal mit dem Auslaßringkanal17 in
Verbindung steht. Die Abdichtung des Steuerschiebers gegen die Steuerkanäle 8 erfolgt
durch in deren Enden eingestezte Dichtungshülsen io, welche durch den Flüssigkeitsdruck
gegen den Steuerschieber gepreßt werden und infolgedessen. dauernd' dicht -an ihm
anliegen. Die Abdichtung der Dichtungsi hülsen g gegen die Wandung der Steuerkanäle
8 erfolgt zweckmäßig durch Leder-; stulpe iol o. dgl. geeignete Mittel. Der mittlere
Teil des Steuerschiebers ist, wie Fig. i und 3 zeigen, durchbrochen. Im Mittelpunkt
` greift der Kurbelzapfen ig der Antriebkurbel an. Dieser mittlere Teil liegt völlig
frei in einem zweckmäßig leicht zugäugigen und mit der Außenluft in Verbindung stehenden
Raum, so daß dieser ganze mittlere Teil vom Flüssigkeitsdruck völlig unbelastet
ist und der Flüsigkeitsdruck- nur auf dem äußeren Teil des Steuerschiebers lastet.
Dabei kämmen auch nur die geringen jeweils dem Flüssigkeitsdruck ausgesetzten Teile
des Steuerschiebers in Betracht.
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Da die Ringkanäle 16, 17 in einem gemeinsamen, ein Gußstück bildenden
Gehäuse angeordnet sind, ist eine besondere Abdichtung zwischen ihnen nicht erforderlich.
Der Steuerschieber kann an die Spiegelfläche des Ringkanalgehäuses dauernd leicht
angepreßt werden, weil die Dichtungshülsen g im Gegenspiegel mit dem gegen die Spiegelfläche
der -Ringkanäle gepreßten Schieber beweglich sind. Es wird infolgedessen dauernd
gleichmäßige und gute Abdichtung des Steuerschiebers gegen die Steuerkanäle sowohl
als auch gegen die Ringkanäle gewährleistet.
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Die Steuerbewegungen des Steuerschiebers sind, wie Fig.-2- erkennen
läßt; von sehr geringem Umfang, und infolgedessen ist auch die Bewegungsgeschwindigkeit
des Steuerschiebers eine verhältnismäßig geringe, --was wiederum geringen Arbeitsaufwand
zur Bewegung der Steuerung zur Folge hat.
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Außerdem besitzen bei der Bewegung des Steuerschiebers alle Punkte
desselben stets die gleiche Geschwindigkeit, so daß der Verschleiß ein vollständig
gleichmäßiger ist.
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In den Fig. q. bis 7 ist die neue Steuervorrichtung bei einer Pumpe
angeordnet, die zwei Gruppen a und b von sternförmig oder radial angeordneten
Zylindern ia und ib enhält, deren Kolben durch um 18o° -gegeneinander versetzt angeordnete
Exzenter5a und5b bewegt werden. Die Steuerkanäle 8 beider Gruppen sind wiederum
mit Dichtungshülsen io ausgerüstet, die durch den Flüssigkeitsdruck gegen den Steuerschieber
12 im Ringrauen 121 gedrängt werden und diesen gegen das drei Ringkanäle 160, 16b
und 17 umschließende Ringkanalgehäuse drängen. Die Ring= kammer 169, besitzt
gegen den Schieber gerichtete Öffnungen 14" und die Ringkammer 16b solche Öffnungen
id.b; während die mittlere Ringkammer 17 mit Öffnungen 15b nach dem Schieber hin
versehen ist. Konzentrische Scheidewände 18 und i81-trennen den äußeren Kanal i6b
vom mittleren 17 und diesen vom
inneren 166. Alle drei Ringkanäle
sind wiederum konzentrisch zur Antriebswelle angeordnet, und der Ringkanal 1 7 bildet
für beide Zylindergruppen den gemeinsamen Auslaßkanial, während die Einlaßkanäle
1611 und 16b für jede Gruppe getrennt vorgesehen sind. Der Steuerschieber ist entsprechend
den beiden Zylindergruppen mit zwei Lochkreisen 13" und 13b (Fig. 6) versehen,
die entsprechend die Steuerkanäle der Zylindergruppen a und b mit den zugehörigen
Ei.nlaßriingkanälen 166 und 16b und dem gemeinsamen Auslaßringkana117 abwechselnd
in Verbindung setzen. Die beiden Einlaßringkanäle 166 und 16b können getrennt gespeist
werden oder auch durch eine Verbindungsleitung 30 (Fig. 7) von irgend welcher Art
dauernd miteinander in Verbindung stehen, so daß sie gemeinsam gespeist werden können.
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Die Doppelanordnung gemäß den Fig. q. bis 6 hat gegenüber der Anordnung
nach den Fig, i bis 3 den Vorteil, daß infolge der wechselweisen Wirkung der Gruppen
der Flüssigkeitsdruck auf den Steuerschieber vergleichmäßigt wird, weil _die Zylinder
der einen Gruppe entgegengesetzt arbeiten, wie die entsprechenden Zylinder der anderen
Gruppe.
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Fig. 7 zeigt, wie dieselbe Steuervorrichtung auch zur Steuerung der
Kolben bei einem mit den Antriebpumpengruppen verbundenen hydraulischen ' Geschwindigkeitswechselgetriebe
zweckmäßig Verwendung findet. Dabei ist das Ringkanalgehäuse mit seinen Ringkanälen
den Steuerschiebern beider Pumpenaggregate gemeinsam, und die planetarische Bewegung
der Schieber erfolgt durch in die Schieber selbst eingreifende Exzenter.