DE4301136A1 - Hinterflansch einer hydraulischen Maschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hinterflansch einer hy­ draulischen Maschine mit einem Zufluß- und einem Ab­ flußanschluß und einer Zufluß- und einer Abflußniere, die in einer Bewegungsbahn einer Öffnung eines relativ zum Hinterflansch bewegbaren Zylinders angeordnet sind und mit dem Zuflußanschluß bzw. dem Abflußanschluß in Flüssigkeitsverbindung stehen.

Bei derartigen Hinterflanschen, die gelegentlich auch als Anschlußflansche bezeichnet werden, münden der Zu­ fluß- und der Abflußanschluß etwa in der Mitte der Nie­ ren (DE-OS 19 46 944) oder es sind überhaupt keine An­ gaben über die Einströmstelle der Hydraulikflüssigkeit in die betreffende Niere gemacht (DE 35 19 822 C2). In der Regel arbeiten derartige Hinterflansche zufrieden­ stellend, beispielsweise in einer hydraulischen, nach dem Axialkolben-Prinzip arbeitenden Maschine, solange die Viskosität und die Härte der Hydraulikflüssigkeit etwa der von normalerweise verwendeten Hydraulikölen entsprechen. Probleme können jedoch auftreten, wenn Hydraulikflüssigkeiten verwendet werden, die wesentlich härter sind und/oder eine niedrigere Viskosität aufwei­ sen, wie beispielsweise Wasser. In diesem Fall sind nicht nur Kavitationsschäden in den Nieren zu befürch­ ten. Es besteht auch die Gefahr, daß die Befüllung und/ oder Entleerung der Zylinder nicht zufriedenstellend verläuft.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Hinterflansch so auszugestalten, daß das Strömungsver­ halten der Hydraulikflüssigkeit verbessert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Hinterflansch der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Zuflußanschluß in Bewegungsrichtung des Zylinders am Anfang der Zufluß­ niere in die Zuflußniere mündet.

Der Zuflußanschluß mündet also an dem Ende der Zufluß­ niere, das bei einer Bewegung von Zylinder und Hinter­ flansch relativ zueinander zuerst mit der Öffnung des Zylinders in Flüssigkeitsverbindung kommt. Damit wird erreicht, daß beim Beginn des Befüllens des Zylinders, beispielsweise beim Ansaugen in einer Pumpe, und dem damit verbundenen Druckwechsel sofort ein ausreichendes Flüssigkeitsreservoir zur Verfügung steht. Die in den Zylinder einströmende Flüssigkeit wird durch die Niere nicht gedrosselt. Die Flüssigkeitsströmung in der Niere verläuft gleichsinnig mit der Dreh- oder Bewegungsrich­ tung der Öffnung des Zylinders, so daß eine Reibung zwischen einer Stirnfläche eines die Zylinder aufneh­ menden Körpers und der Flüssigkeit drastisch verringert werden kann. Es entstehen weniger Verluste. Die Gefahr von Kavitationsschäden wird gering gehalten. Dies ist ein bedeutender Vorteil gegenüber bekannten Ausfüh­ rungsformen, bei denen etwa über die Hälfte der Niere eine Bewegung des die Zylinder aufnehmenden Körpers entgegen der Strömungsrichtung erfolgen mußte.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist zumindest der Zuflußanschluß durch eine im wesentlichen geradlinig verlaufende Ausnehmung gebildet. Die Hydraulikflüssig­ keit muß also nicht erst um Kurven oder Ecken geleitet werden, bevor sie in die entsprechende Niere eintreten kann. Dies verbessert das Strömungsverhalten weiter.

Bevorzugterweise leitet ein stufenfreier Übergang vom Zuflußanschluß in die Zuflußniere über. Ein derartiger stufenfreier Übergang ergibt ein günstiges Strömungs­ verhalten, bei dem Verwirbelungen kleingehalten werden können. Außerdem besteht hierbei nicht die Gefahr, daß vorspringende Kanten im Lauf der Zeit abgenutzt werden.

Mit Vorteil weist der Hinterflansch eine im wesentli­ chen rechteckige Form auf und zumindest einer der bei­ den Anschlüsse ist auf einer Diagonalen angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung ist der entsprechende Anschluß von einer ausreichenden Menge an Material umgeben, so daß das Material des Hinterflansches nicht nur unter dem Gesichtspunkt der Festigkeit ausgewählt werden muß. Man kann vielmehr auch daraufachten, daß der Hinterflansch aus einem Material gebildet wird, das gegenüber Kavita­ tions- oder Erosionserscheinungen bei niedrigviskosen Hydraulikflüssigkeiten weniger empfindlich ist.

Auch ist bevorzugt, daß Zufluß- und Abflußanschluß ein­ ander diametral gegenüberliegend angeordnet sind. In diesem Fall hat man räumlich einen relativ großen Ab­ stand zwischen den beiden Anschlüssen realisiert, so daß auch hier Festigkeitsprobleme im Hinterflansch re­ lativ kleingehalten werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich­ nung beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht von unten auf einen Hinter­ flansch und

Fig. 2 einen Schnitt II-II nach Fig. 1.

Ein Hinterflansch 1 einer nicht näher dargestellten hydraulischen Axialkolbenmaschine liegt an einer Stirn­ seite 2 eines Zylinderkörpers 3 an. Der Zylinderkörper 3 weist mehrere Zylinder 4 auf, von denen einer darge­ stellt ist und in denen Kolben 5 auf- und abbewegbar sind. Jeder Zylinder 4 hat eine Öffnung 6, die in die Stirnseite 2 mündet.

Der Hinterflansch 1 weist einen Zuflußanschluß 8 und einen Abflußanschluß 7 auf, die jeweils mit Innengewin­ den 9, 10 versehen sind, so daß Hydraulikleitungen an­ geschlossen werden können. Zuflußanschluß 8 und Abfluß­ anschluß 7 sind als geradlinige Bohrungen oder Ausneh­ mungen ausgebildet.

Der Zuflußanschluß 8 steht mit einer Zuflußniere 13 in Verbindung, die sich bogenförmig in der der Stirnseite 2 des Zylinderkörpers 3 benachbarten Stirnfläche 12 des Hinterflansches 1 erstreckt. Der Abflußanschluß 7 steht mit einer Abflußniere 11 in Flüssigkeitsverbindung, die sich ebenfalls in der Stirnfläche 12 des Hinterflan­ sches 1 erstreckt. Die Zuflußniere 13 und die Abfluß­ niere 11 sind so angeordnet, daß sie bei einer Rotation des Zylinderkörpers 3 um seine Achse 14 von den Öffnun­ gen 6 der Zylinder 4 überstrichen werden.

Um dies zu veranschaulichen, sind in Fig. 1 die von unten (Orientierung gemäß Fig. 2) sichtbaren Teile mit durchgezogenen Linien gezeichnet, während die Zufluß­ bzw. Abflußniere 13, 11 strichpunktiert und die Öffnungen 6 des Zylinderkörpers 3 gestrichelt gezeichnet sind.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, mündet der Zuflußan­ schluß 8 am Anfang der Zuflußniere 13 in die Zuflußnie­ re 13, d. h. an dem Ende der Zuflußniere 13, das bei einer Drehung des Zylinderkörpers 3 in Richtung des Pfeiles 15 zu erst von den Öffnungen 6 erreicht wird. Mit Beginn einer Bewegung des Kolbens nach oben (Fig. 2), d. h. mit Beginn der Vergrößerung des Volumens des Zylinders 4 steht damit die Hydraulikflüssigkeit zur Verfügung, ohne durch die Ausbildung der Zuflußniere 13 gedrosselt zu werden. Mit weiterer Bewegung des Zylin­ derkörpers 3 in Richtung des Pfeiles 15 bewegt sich auch die jeweilige Öffnung 6 des Zylinders 4 entlang der Zuflußniere 13 weg von dem Zuflußanschluß 8. Die Stirnfläche 2 des Zylinderkörpers 3 bewegt sich hierbei aber gleichlaufend mit der Richtung der Strömung der Hydraulikflüssigkeit in der Zuflußniere 13. Hierdurch werden relativ wenig Reibungsverluste zwischen der Stirnseite 2 und der Hydraulikflüssigkeit erzielt. Der Wirkungsgrad einer derartigen Maschine wird also nicht verschlechtert.

In ähnlicher Weise ist der Abflußanschluß 7 am Beginn der Abflußniere 11 angeordnet, so daß beim Freigeben der Öffnung 6 des Zylinders 4, die etwa gleichzeitig mit dem Einsetzen der Abwärtsbewegung des Kolbens 5 zur Verkleinerung des Zylindervolumens einsetzt, sofort ein relativ großer Querschnitt zur Aufnahme der austreten­ den Hydraulikflüssigkeit zur Verfügung steht. Die Strö­ mungsrichtung in der Abflußniere 11 ist weniger proble­ matisch, weil das "Entladen" der Zylinder zwangsweise unter Druck erfolgt.

Der Hinterflansch 1 hat eine etwa quadratische Form. Der Zuflußanschluß 8 und der Abflußanschluß 7 sind auf einer Diagonalen 16 angeordnet und zwar einander diame­ tral gegenüber. Dies erlaubt es, den Zuflußanschluß 8 und den Abflußanschluß 7 relativ groß zu dimensionie­ ren, ohne daß man Probleme mit der Festigkeit des Mate­ rials des Hinterflansches 1 bekommt. Auch bei schwäche­ ren Materialien ist die mechanische Stabilität aufgrund der räumlichen Abmessungen und der hier relativ großen Materialdicke gewährleistet.

Der Hinterflansch kann einstückig ausgebildet sein. Er kann jedoch auch, wenn dies aus Gründen der Fertigung Vorteile bringt, zweiteilig aus einem Grundkörper 17 und einer Nierenplatte 18 ausgebildet sein.

Claims (5)

1. Hinterflansch einer hydraulischen Maschine mit ei­ nem Zufluß- und einem Abflußanschluß und einer Zu­ fluß- und einer Abflußniere, die in einer Bewe­ gungsbahn einer Öffnung eines relativ zum Hinter­ flansch bewegbaren Zylinders angeordnet sind und mit dem Zuflußanschluß bzw. dem Abflußanschluß in Flüssigkeitsverbindung stehen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zuflußanschluß (8) in Bewegungs­ richtung (15) des Zylinders (4) am Anfang der Zu­ flußniere (13) in die Zuflußniere (13) mündet.

2. Hinterflansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zumindest der Zuflußanschluß (8) durch eine im wesentlichen geradlinig verlaufende Ausneh­ mung gebildet ist.

3. Hinterflansch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß ein stufenfreier Übergang (19) vom Zufluß­ anschluß (8) in die Zuflußniere (13) überleitet.

4. Hinterflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er eine im wesentlichen rechteckige Form aufweist und zumindest einer der beiden Anschlüsse (7, 8) auf einer Diagonalen (16) angeordnet ist.

5. Hinterflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Zufluß- und Abflußan­ schluß (8, 7) einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind.