EP0064563B1 - Assembly of piston shoes in radial-piston machines - Google Patents

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EP0064563B1
EP0064563B1 EP19810103470 EP81103470A EP0064563B1 EP 0064563 B1 EP0064563 B1 EP 0064563B1 EP 19810103470 EP19810103470 EP 19810103470 EP 81103470 A EP81103470 A EP 81103470A EP 0064563 B1 EP0064563 B1 EP 0064563B1
Authority
EP
European Patent Office
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piston
shoe
pivot
pressure fluid
rotor
Prior art date
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Expired
Application number
EP19810103470
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0064563A1 (en
Inventor
Karl Eickmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Breinlich Richard Dr
Original Assignee
Breinlich Richard Dr
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Filing date
Publication date
Application filed by Breinlich Richard Dr filed Critical Breinlich Richard Dr
Priority to EP19810103470 priority Critical patent/EP0064563B1/en
Publication of EP0064563A1 publication Critical patent/EP0064563A1/en
Application granted granted Critical
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Expired legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03CPOSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/04Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement
    • F03C1/0403Details, component parts specially adapted of such engines
    • F03C1/0428Supporting and guiding means for the pistons

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kolben bzw. eine Kolbenschuhanordnung in einer Radialkolbenmaschine mit einteiligen H-förmigen Kolbenschuhen, mit Radialstegen mit verlängerten Zylinderteilflächen zur Führung der Kolben am Rotor, mit schwenkbarer Lagerung des Kolbenschuhschwenkteiles an einem Lagerbett im Kolben und mit an den Zentralsteg oberhalb des Schwenkteiles heranreichenden Schlitzen zwischen den seitlichen Führungsteilen des Kolbens.The invention relates to a piston or a piston shoe assembly in a radial piston machine with one-piece H-shaped piston shoes, with radial webs with extended partial cylinder surfaces for guiding the pistons on the rotor, with pivotable mounting of the piston shoe swivel part on a bearing bed in the piston and with the central web above the swivel part Slits between the side guide parts of the piston.
  • Einteilige H-förmige Kolbenschuhe, auch eintachende oder tieftauchende Kolbenschuhe genannte, sind aus den DE-PS 14-03 748, 13 03 469, 25 00 779 und 25 01 158 bekannt. Aus diesen Druckschriften kennt man auch den Rotor mit seinen Radialstegen, an deren Zylinderteilflächen die Kolben geführt sind, und das radial einwärts gerichtete Vorbeigleiten der Kolbenschuh-Seitenteile an dem Außendurchmesser der Rotorstege vorbei radial nach innen. Daraus ergibt sich der lange Kolbenhub dieser Aggregate bei gegebener Bauabmessung.One-piece H-shaped piston shoes, also known as plunging or deep-diving piston shoes, are known from DE-PS 14-03 748, 13 03 469, 25 00 779 and 25 01 158. From these publications one also knows the rotor with its radial webs, on the partial cylinder surfaces of which the pistons are guided, and the radially inward sliding of the piston shoe side parts past the outer diameter of the rotor webs radially inwards. This results in the long piston stroke of these units for a given size.
  • Der Kolbenschuh ist mit einem Schwenkgelenk im Kolben gelagert. Bei der bekannten Ausführung sind die bezüglich der Rotorachse radial äußeren Kanten des Kolbens radial innerhalb der seitlichen Führungsteil des H-förmigen Kolbenschuhes angeordnet.The piston shoe is mounted in the piston with a swivel joint. In the known embodiment, the radially outer edges of the piston with respect to the rotor axis are arranged radially within the lateral guide part of the H-shaped piston shoe.
  • Und umgreifen die zylinderteilförmige Schwenkwalze des Kolbenschuhes auch radial ausserhalb der Schwenkmitte. Die Kolbenschuh Schwenkwalze ist also um mehr, als 180 Grad, zum Beispiel etwa 240 Grad vom Kolben umgriffen. Die Herstellung des Kolbens und des Kolbenschuhes sind daher zeitraubend und teuer.And they also grip the cylinder-shaped swivel roller of the piston shoe radially outside the swivel center. The piston shoe swivel roller is thus encompassed by the piston by more than 180 degrees, for example about 240 degrees. The manufacture of the piston and the piston shoe are therefore time-consuming and expensive.
  • Die Radialkolben Maschine mit einteiligen "H-förmigen Kolbenschuhen" kann man wie folgt difinieren:
    • Kolben und Kolbenschuh-Anordnung in einer Radialkolbenmaschine mit einteiligen "H-förmigen" Kolbenschuhen, Radialstegen mit verlängeren Zylinderteilflächen zur Führung der Kolben am Rotor, mit um die zur Rotorachse parallelen Schwenkachse schwenkbarer Lagerung mittels einer mit konstantem Radius um eine mit dem Lagerbett im Kolben gemeinsamen Mitte ausgebildeten Schwenkfläche des Kolbenschuhschwenkteiles an einer dazu passenden Lagerfläche an dem Lagerbett im Kolben und mit im Kolbenschuh von den peripherialen Enden her bis an den Zentralsteg des Kolbenschuhes oberhalb des Schwenkteils des Kolbenschuhes heranreichenden Schlitzen zwischen den seitlichen, die Schenkel der "H-form" bildenden, Führungsteilen des Kolbenschuhes.
    The radial piston machine with one-piece "H-shaped piston shoes" can be differentiated as follows:
    • Piston and piston shoe arrangement in a radial piston machine with one-piece "H-shaped" piston shoes, radial webs with extended partial cylinder surfaces for guiding the pistons on the rotor, with a pivotable bearing about the pivot axis parallel to the rotor axis by means of a constant radius around a common one with the bearing bed in the piston Center-formed swivel surface of the piston shoe swivel part on a matching bearing surface on the bed in the piston and with in the piston shoe from the peripheral ends to the central web of the piston shoe above the swivel part of the piston shoe between the lateral slots forming the legs of the "H-shape" , Guide parts of the piston shoe.
  • Diese Ausführungsform hat sich, soweit die Hübe bezogen auf den Innendurchmesser der Kolbenhubführung nicht allzu lang waren, für Aggregate mit langen Kolbenhüben insbesondere als Pumpen bewgehrt.As long as the strokes were not too long in relation to the inner diameter of the piston stroke guide, this embodiment has proven itself for units with long piston strokes, in particular as pumps.
  • Radialkolbenmaschinen mit tieftauchenden, "H-förmigen" Kolbenschuhen können auch als Motoren neue.Radial piston machines with deep-diving, "H-shaped" piston shoes can also be used as motors.
  • Anwendungsgebiete erschließen, wobei die Rotoren der Motoren zum Beispiel gleichzeitig treiben und tragen können. Die Verwendung der Aggregate als Motoren hat daher zugenommen. Bei Motoren ist ein großer Relativkolbenhub von besonderer Wichtigkeit, um ein hohes Drehmoment bei kleiner Abmessung des Motors zu erhalten.Open up areas of application, whereby the rotors of the motors can drive and carry at the same time, for example. The use of the units as motors has therefore increased. A large relative piston stroke is of particular importance for engines in order to obtain a high torque with a small engine size.
  • Der Innendurchmesser der Kolbenhubführung, also der Durchmesser der Kolbenhubführungsfläche wird mit "da" bezeichnet und der Kolbenhub mit "S", wobei der Kolbenhub pro halber Rotorumdrehung S=2e ist mit "e"=Exzentrizität zwischen Rotorachse und Achse der Kolbenhubführungsfläche(n). Für hohen Wirkungsgrad des Motors und großes Drehmoment des Motors muß ein hohes Hubverhältnis "S/da" angestrebt werden. Bei einer Pumpe sind dagegen der Wirkungsgrad und das Hubverhältnis nicht so wichtig wie im Motor. Denn die Pumpe kann auch bei geringerem Wirkungsgrade arbeiten, während für den Motor ein guter Wirkungsgrad und hohes Drehmoment bei gegebenem Reibverhältnis, unerläßlich sind.The inside diameter of the piston stroke guide, ie the diameter of the piston stroke guide surface, is designated with "da" and the piston stroke with "S", the piston stroke per half rotor revolution S = 2e with "e" = eccentricity between the rotor axis and the axis of the piston stroke guide surface (s). For high engine efficiency and high engine torque, a high stroke ratio "S / da" must be aimed for. In contrast, the efficiency and the stroke ratio of a pump are not as important as in the engine. This is because the pump can also work with lower efficiency, while good efficiency and high torque for a given friction ratio are essential for the motor.
  • Für das große Hubverhältnis "S/da" benötigt man eine gute Führung der Kolben. Angestrebt wird ein Hubverhältnis von mindestens 0,12 oder sogar 0,20.Good piston guidance is required for the large stroke ratio "S / da". A stroke ratio of at least 0.12 or even 0.20 is desired.
  • Dies bedeutet, daß der Kolbenhub 12 bis 20 Prozent des Führungsdurchmessers "da" erreicht. In Sonderausführungen auch einen noch höheren Prozentsatz.This means that the piston stroke reaches 12 to 20 percent of the guide diameter "there". An even higher percentage in special versions.
  • Entsprechend dem Hubverhältnis steigt die relative Ausschwenkung (Schwenkwinkel) des Kolbenschuhes am oder im Kolben. Der mit steigendem Hubverhältnis steigende Ausschwenkwinkel des Kolbenschuhes steigert die Krakftkomponente in Umlaufrichtung. Diese Kraftkomponente in Umlaufrichtung ist besonders in Motoren zur Erzeugung des Drehmomentes erwünscht.The relative swiveling (swivel angle) of the piston shoe on or in the piston increases in accordance with the stroke ratio. The swiveling angle of the piston shoe, which increases with the increasing stroke ratio, increases the crimping component in the direction of rotation. This force component in the direction of rotation is particularly desirable in motors for generating the torque.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, im Hindblick auf ein großes Hubverhähltnis eine verbesserte Führung des Kolbens zur Steigerung der rationellen Gleitfähigkeit des Kolbens an dem betreffendem Teil der Gleitfläche der Zylinderwand oder des Rotorsteges zu schaffen, um als Motoren besonders geeignete Radialkolbenmaschinen mit hohem Drehmoment schaffen zu können.It is an object of the invention, in view of a large stroke ratio, to provide improved guidance of the piston to increase the rational lubricity of the piston on the relevant part of the sliding surface of the cylinder wall or of the rotor land, in order to be able to create particularly suitable radial piston machines with high torque .
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des kenzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.This object is achieved by the features of the characterizing part of patent claim 1.
  • Da die bezogen auf die Rotorachse äußeren Kolbenteile weit nach radial außen verlängert sind, wird auch die Außenfläche der Kolben entsprechend verlängert, so daß eine lange Auflagefläche des Kolbens auf seiner Führungsfläche im Zylinder und am Rotorsteg entsteht. Diese größere Auflagefläche läßt eine größere Tragkraft für die Kraftkomponente in Umlaufrichtung und damit ein größeres Drehmoment zu.Since the outer piston parts are extended radially outward in relation to the rotor axis, the outer surface of the piston is also extended accordingly, so that a long contact surface of the piston is formed on its guide surface in the cylinder and on the rotor web. This larger contact surface allows a greater load capacity for the force component in the direction of rotation and thus a greater torque.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Kolbenarme in eine Ringnut oder Ausnehmung der Kolbenhubführung hereinragen und dementsprechend zumindest teilweise außerhalb der Kolbenführungsflächen auftauchen.According to a preferred embodiment of the invention, the piston arms can slide into an annular groove or recess protrude guide and accordingly at least partially appear outside the piston guide surfaces.
  • Aufgrund dieser Maßnahmen wird eine besonders gute Kolbenführung erreicht.These measures result in particularly good piston guidance.
  • Außerdem besteht bei über die äußere Gleitfläche des Kolbenschuhes hinaus erstreckten Kolbenarmen die Möglichkeit, oberhalb der äußeren Gleitfläche des Kolbenschuhes eine Halterung zwischen den Kolbenarmen zur Verhinderung des Herausfallens des Kolbenschuhes aus dem Kolben anzuordnen.In addition, with piston arms extending beyond the outer sliding surface of the piston shoe, there is the possibility of arranging a holder between the piston arms above the outer sliding surface of the piston shoe to prevent the piston shoe from falling out of the piston.
  • Aufgrund der erfindungsgemäß gut geführten Kolben können hohe Drehmomente erreicht werden, die eine entsprechend große Kraftkomponente in Umlaufsrichtung des Rotors aufweisen, so daß auf die Kolben gegebenenfalls größere Kräfte quer zur Kolbenhubachse wirken.Because of the pistons, which are well guided according to the invention, high torques can be achieved which have a correspondingly large force component in the direction of rotation of the rotor, so that, if appropriate, larger forces act transversely to the piston stroke axis.
  • Zur Abstützung dieser Querkräfte ist es zweckmäßig, wenn mindestens eine durch den Schwenkteil und dessen Ausnhemungen mit ihren Steuerkanten mit Druckfluid periodisch beaufschlagte Druckfluidtasche bezogen auf die Rotorachse etwa in Radialhöhe des Schwenkzentrums zwischen Kolben und Kolbenschuh durch die Außenfläche des Kolbens hindurch in den Kolben hinein in Richtung der Drehmomenten-Kraftkomponente angeordnet ist. Aufgrund der langen Kolbenarme ist die Anordnung dieser Druckfluidtasche auf der Mantelfläche der Kolben in Höhe der Schwenkachse zwischen Kolben und Kolbenschuh ohne weiteres möglich. Mit der Druckfluidtasche kann ein Druckfeld erzeugt werden, welches den Kolben entgegen der Querkräften beaufschlagt so daß die Querkräfte nicht zu mechanischen Reibungen zwischen Kolben und Zylinderfläche bzw. Kolbenführungsfläche führen. Da der Kolben mittels der Druckfluidtasche bezogen auf die Rotorachse radial weit außen augestützt werden kann, kann das Drehmoment gegebenenfalls an einem langen Hebelarm relativ zur Rotorachse angreifen.To support these transverse forces, it is expedient if at least one pressure fluid pocket, which is periodically acted upon by the pivoting part and its recesses with its control edges with pressure fluid with respect to the rotor axis, approximately at a radial height of the pivot center between the piston and piston shoe, through the outer surface of the piston and into the piston in the direction the torque force component is arranged. Due to the long piston arms, the arrangement of this pressure fluid pocket on the outer surface of the piston at the level of the pivot axis between the piston and piston shoe is easily possible. A pressure field can be generated with the pressure fluid pocket, which acts on the piston against the transverse forces so that the transverse forces do not lead to mechanical friction between the piston and the cylinder surface or piston guide surface. Since the piston can be supported radially far outwards in relation to the rotor axis by means of the pressure fluid pocket, the torque can possibly act on a long lever arm relative to the rotor axis.
  • Aufgrund der genannten Maßnahmen wird ein hoher Anstellwinkel des Kolbenschuhes zur Kolbenhubführung möglich, dieser Anstellwinkel ist mindestens gleich groß wie bei Axialkolbenmotoren mit Schrägscheiben und Massivkolben. Der erfindungsgemäße Radialkolbenmotor wird also den Axialkolbenmotoren im Drehmoment pro Baugröße sowie im Drehmoment pro Reibteilen mindestens ebenbürtig. Gleichzeitig ist im erfindungsgemäßen Motor aber die in den Axialkolbenaggregaten bestehende Verkantungstendenz der Kolben ausgeschaltet, da der Kolben erfindungsgemäß während des ganzen Hubes voll geführt bleibt.Due to the measures mentioned, a high angle of attack of the piston shoe for piston stroke guidance is possible; this angle of attack is at least as large as in the case of axial piston motors with swash plates and solid pistons. The radial piston motor according to the invention is thus at least equal to the axial piston motors in torque per size and in torque per friction part. At the same time, however, the tendency of the pistons to tilt in the axial piston assemblies is switched off in the engine according to the invention, since the piston remains fully guided during the entire stroke according to the invention.
  • Infolge der verringerten Verkantungsgefahr und der Verminderung der Kolbenreibung durch die Druckfluidtasche wird der erfindungsgemäße Radialkolbenmotor bei gleich großem Hubverhältnis einem entsprechenden Axialkolbenmotor prinzipiell im Wirkungsgrad und in der Leistung überlegen, wobei das geringe Leistungsgewicht der erfindungsgemaßen Motors besonders bemerkenswert ist. Zum Beispiel sind mit einem erfindungsgemäßen Motor etwa 100 PS bei einem Gewicht von unter 12 Kg möglich.As a result of the reduced risk of canting and the reduction of the piston friction due to the pressure fluid pocket, the radial piston motor according to the invention is in principle superior in efficiency and performance to a corresponding axial piston motor with the same stroke ratio, the low power to weight ratio of the motor according to the invention being particularly remarkable. For example, about 100 HP with a weight of less than 12 kg are possible with a motor according to the invention.
  • In vorteilhafter Weise kann die Herstellung des Kolbens, des Kolbenschuhes und des Schwenkgelenkes zwischen Kolben und Kolbenschuh vereinfacht werden. Dazu wird zweckmäßigerweise vorgesehen, daß die Lagerfläche des das Schwenkteil des Kolbenschuhes aufnehmenden Schwenkbettes im Kolben höchstens um einen 180°-Bogen um das Schwenkzentrum herumgeführt ist. Bei dieser Ausführung ist es möglich, die Lagerflächen im Kolben und am Kolbenschuh gemeinsam zu schleifen oder zu bearbeiten, indem eine Serie der Teile auf eine gemeinsame Achse gespannt wird, so daß die bisherige Einzelbearbeitung überwunden wird und eine Serie von Kolben- oder Kolbenschuhschwenkflächen gemeinsam hergestellt werden kann.The manufacture of the piston, the piston shoe and the swivel joint between the piston and the piston shoe can advantageously be simplified. For this purpose, it is expediently provided that the bearing surface of the swivel bed receiving the swivel part of the piston shoe in the piston is guided at most by a 180 ° arc around the swivel center. In this version, it is possible to grind or machine the bearing surfaces in the piston and on the piston shoe together by clamping a series of the parts on a common axis, so that the previous individual machining is overcome and a series of piston or piston shoe swivel surfaces are produced together can be.
  • Außerdem bietet diese Anordnung die Möglichkeit, bei der Montage den Kolbenschuh mit seinem Schwenkteil in Richtung der Kolbenachse in das Lagerbett am Kolben einzusetzen, wobei sowohl das Schwenkteil als auch die seitlichen Führungsteile des H-förmigen Kolbenschuhes selbsttätig ihre richtige Lage einnehmen.In addition, this arrangement offers the possibility of inserting the piston shoe with its swivel part in the direction of the piston axis into the bearing bed on the piston during assembly, both the swivel part and the lateral guide parts of the H-shaped piston shoe automatically taking their correct position.
  • Bei allen Ausfuhrungsformen der Erfindung wirken die verlängerten Kolbenarme einer Verdrehung des Kolbens gegenüber dem zugehörigen Kolbenschuh entgegen, so daß der Kolben gegen Verdrehung arretiert ist. Dadurch wird sichergestellt, daß die gegebenenfalls auf der Mantelfläche der Kolben vorgesehenen Druckfluidtaschen immer in richtiger Stellung verbleiben und die mittels der Druckfluidtaschen erzeugten Druckfelder die Querbelastung des Kolbens bzw. das Drehmoment aufnehmen.In all embodiments of the invention, the extended piston arms counteract a rotation of the piston relative to the associated piston shoe, so that the piston is locked against rotation. This ensures that the pressure fluid pockets which may be provided on the outer surface of the pistons always remain in the correct position and the pressure fields generated by means of the pressure fluid pockets absorb the transverse loading of the piston or the torque.
  • Zwar sind Einzelmerkmale der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung im Stand der Technik beschrieben, wie beispielsweise die Ringnut in der Führungsfläche der Kolbenführung, vergl. die DE-PS 14 02 368. Auch die Anordnung einer Druck fluidtasche ist aus der DE-PS 14 53 433 an sich bekannt. Jedoch fehlt im Stand der Technik die gezielte Anwendung dieser Maßnahmen im Hinblick auf ein hohes zu erreichendes Drehmoment. Insbesondere sind beim Stand der Technik Druckfluidtaschen, bezogen uf die Rotorachse, zu weit radial einwärts angeordnet, so daß auf den Kolben wirkende Querkräfte nicht durch entsprechende von den Druckfluidtaschen erzeugte Druckfelder aufgefangen werden könne.Individual features of the preferred embodiments of the invention are described in the prior art, such as, for example, the annular groove in the guide surface of the piston guide, see DE-PS 14 02 368. The arrangement of a pressure fluid pocket is also described in DE-PS 14 53 433 known. However, the prior art lacks the targeted application of these measures with regard to a high torque to be achieved. In particular, in the prior art, pressure fluid pockets, based on the rotor axis, are arranged too far radially inward, so that transverse forces acting on the pistons cannot be absorbed by corresponding pressure fields generated by the pressure fluid pockets.
  • Darüber hinaus werden im Stand der Technik auch solche Kolbenschuhe verwendet, die keine "H-form" aufweisen und die in den Schriften des Erfinders daher "Aussenkolbenschuhe" genannt sind. Solche findet man zum Beispiel in der DE-PS 23 07 997, in den US Patenten 3,828,653; 4,095,510; 3,885,457; 3,893,376; 3,874,272; 3,875,852; 3,874,273; 3,985,065 und anderen. Bei diesen Kolbenschuhen liegen die Führungsflächen der Kolbenschuhe immer ausserhalb des Umfangs des Rotors. Derartige Kolbenschuhe tauchen insbesondere etwa zehn Jahre nach der Erfindung der H-förmigen Kolbenschuhe auf und mit ihnen kann im Gegensatz zu den H-förmigen, tieftauchenden Kolbenschuhen, die die Erfindung verwendet, deren äußere Führungsfläche beim Einwärtshub radial unterhalb des Rotorumfanges liegen kann, kein großer Kolbenhub erreicht werden. Entsprechende Motoren haben nur einen geringen Wirkungsgrad. Außerdem kann nicht in einfacher Weise eine Verdrehsicherung zwischen Kolben und Kolbenschuh erreicht werden, da in diesem Kolbenschuh im Gegensatz zu H-förmigen Kolbenschuhen keine Schlitze vorhanden sind, in die Kolberarme o.dgl eingesteckt werden könnten.In addition, those piston shoes are used in the prior art that do not have an "H-shape" and which are therefore called "outer piston shoes" in the inventor's writings. Such can be found, for example, in DE-PS 23 07 997, in US Pat. Nos. 3,828,653; 4,095,510; 3,885,457; 3,893,376; 3,874,272; 3,875,852; 3,874,273; 3,985,065 and others. With these piston shoes, the guide surfaces of the piston shoes are always outside the circumference of the rotor. Such piston shoes appear in particular about ten years after Invention of the H-shaped piston shoes on and with them, in contrast to the H-shaped, deep-diving piston shoes used by the invention, whose outer guide surface can lie radially below the rotor circumference during the inward stroke, a large piston stroke cannot be achieved. Corresponding motors have a low efficiency. In addition, a rotation lock between the piston and the piston shoe cannot be achieved in a simple manner, since, in contrast to H-shaped piston shoes, there are no slots in this piston shoe into which piston arms or the like could be inserted.
  • Die historisch bedeutendste Pumpe in Stande der Technik ist die heute hoch in Schiffsruderanlagen eingesetzte Hele-Shaw Pumpe, deren Erfindung auf den Beginn unseres Jahrhunderts zuruckgeht und die an den Enden eines Querstiftes durch den Kolben am Querstift um die Querstiftachse schwenkbare Gleitschuhe hat. In spaeteren literaturstellen, zum Beispiel in der CH-PS 274,337 und den GB-PS 445,217 und 829,241 werden entweder Rollen an den Enden eines im Kolben um die Querachse nicht schwenkbaren Quertragers des Kolbens angeordnet, Qeurstifte auf einem Kugelteil im Kolben gelagert und durch Schlitze in einem zylindrischem Teile des Kolbens erstreckt, um an den Enden des Querstiftes Gleitschuhe zu tragen oder derartige Querstifte werden durch Stutzkoerper im Kolben gelagert. Diese heute veralteten Ausführungen sollten unter anderem eine Schwenkkung der Querstifte durch den Kolben um eine Achse ermoeglichen, die zur Schwenkachse der H-förmigen Kolbenschuhe senkrecht steht, um Baufehler im Aggregat vor und hinter der Ebene der Kolbenachsen auszugleichen. Diese Radialkolbenmaschinen dienen also anders gerichteten Schwenkungen und haben mit den Radialkolbenmaschinen der Erfindung nichts gemein, sodass sie bei der gegenwärtigen Erfindung nicht verwendet werden können. Insbesondere fehlen ihnen die Lagerbetten in den Kolben mit darin um die zur Rotorachse parallel Schwenkachse schwenkfahig gelagerten Teile der Kolbenschuhe.The historically most important pump in the state of the art is the Hele-Shaw pump, which is used today in ship rudder systems, the invention of which dates back to the beginning of our century and which has sliding shoes that can be swiveled around the cross pin axis at the ends of a cross pin by the piston on the cross pin. In later literature passages, for example in CH-PS 274,337 and GB-PS 445,217 and 829,241, either rollers are arranged at the ends of a cross-member of the piston that cannot be pivoted about the transverse axis, Qeurs pins are mounted on a ball part in the piston and through slots in extends a cylindrical part of the piston in order to wear sliding shoes at the ends of the cross pin or such cross pins are supported by support bodies in the piston. These outdated designs should allow the piston to pivot the cross pins around an axis that is perpendicular to the pivot axis of the H-shaped piston shoes, in order to compensate for construction errors in the unit in front of and behind the plane of the piston axes. These radial piston machines therefore serve differently directed swivels and have nothing in common with the radial piston machines of the invention, so that they cannot be used in the present invention. In particular, they lack the bearing beds in the pistons with parts of the piston shoes that are pivotable about the pivot axis parallel to the rotor axis.
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren erläutert:
    • Fig. 1 ist eine Ansicht eines Kolbenschuhes nach einem Beispiel der Erfindung und zeigt rechts daneben die Schnittfigur entlang der Schnittlinie A-A.
    • Fig. 2 zeigt den Schuh der linken Figur in Figur 1 von oben gesehen.
    • Fig. 3. zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kolbenschuh mit anderer Lage und Ausbildung des Schwenkteiles.
    • Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch einen Oberteil eines Kolbens, wobei
    • Fig. 5 dessen Ansicht zeigt, in Fig. 4 von rechts gesehen. Beide Figuren zeigen eine Ausführungsform des Kolbens der Erfindung.
    • Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch ein anderes Kolbenkopfbeispiel.
    • Fig. 7 zeigt Schnitte durch weitere Ausbildungsbeispiele des Kolbenoberteiles.
    • Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil, insbesondere den Rotor und die Kolbenhubführung eines Aggregates der Erfindung mit eingebauten Kolben und Kolbenschuhen in Querschnitten.
    • Fig. 9 zeigt das gleiche, wie Figur 8, jedoch mit anderen eingebauten Kolben und Kolbenschuh-Beispielen nach der Erfindung.
    • Fig. 10 zeigt einen Querschnitt durch ein Teil eines Erfindungsaggregates mit eingebauten anderen Beispielen von Kolben und Schuh, wobei die linke Figur ein Schnitt durch die rechte ist.
    • Fig. 11 zeigt den Kolben der Figur 10 separiert in Schnitten und Ansicht.
    • Fig. 12 zeigt, wie der Kolben bisher nach den eingangs genannten Patentschriften ausgeführt war.
    • Fig. 13 zeigt die Ansicht einer Spannplatte dafür von oben und
    • Fig. 14 zeigt Schnitte durch einen Teil eines Aggregates der Erfindung mit eingebautem Kolben und Kolbenschuh-Ausführungsbeispiel.
    • Fig. 15 zeigt den Kolben eines anderen Ausführungsbeispieles in Schnitten und in einer Ansicht.
    • Fig. 16 zeigt den dazu passenden Kolbenschuh als Ausfühurungsbeispiel der Erfindung in Schnitten.
    • Fig. 17 zeigt die Platte der Figur 13 im Schnitt.
    • Fig. 18 zeigt Schnitte durch einen Teil des Aggregates, wie die Figur 14 sie zeigt, jedoch den Kolben und Schuh der Figuren 15, 16 eingebaut.
    • Fig. 19 zeigt Schnitte durch ein weiteres Beispiel der Kolbenoberteil-Ausbildung der Erfindung, und
    • Fig. 20 ist ein Diagramm, in dem Funktionen und Werte über dem Rotorumlaufwinkel alpha eingetragen sind.
    Preferred exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the figures:
    • Fig. 1 is a view of a piston shoe according to an example of the invention and shows the sectional figure along the section line AA to the right.
    • Fig. 2 shows the shoe of the left figure in Figure 1 seen from above.
    • Fig. 3. shows a cross section through a piston shoe according to the invention with a different position and design of the pivoting part.
    • Fig. 4 is a longitudinal section through an upper part of a piston, wherein
    • Fig. 5 shows the view seen from the right in Fig. 4. Both figures show an embodiment of the piston of the invention.
    • Fig. 6 shows a longitudinal section through another piston head example.
    • Fig. 7 shows sections through further training examples of the upper piston part.
    • 8 shows a cross section through a part, in particular the rotor and the piston stroke guide, of an assembly of the invention with built-in pistons and piston shoes in cross sections.
    • FIG. 9 shows the same as FIG. 8, but with other built-in pistons and piston shoe examples according to the invention.
    • Fig. 10 shows a cross section through part of an inventive unit with other examples of piston and shoe installed, the left figure is a section through the right.
    • Fig. 11 shows the piston of Figure 10 separated in sections and view.
    • Fig. 12 shows how the piston was previously carried out according to the patents mentioned.
    • Fig. 13 shows the view of a clamping plate therefor from above and
    • Fig. 14 shows sections through part of an assembly of the invention with built-in piston and piston shoe embodiment.
    • 15 shows the piston of another exemplary embodiment in sections and in a view.
    • 16 shows the corresponding piston shoe as an embodiment of the invention in sections.
    • Fig. 17 shows the plate of Figure 13 in section.
    • FIG. 18 shows sections through part of the unit as shown in FIG. 14, but with the piston and shoe of FIGS. 15, 16 installed.
    • Fig. 19 shows sections through another example of the upper piston configuration of the invention, and
    • 20 is a diagram in which functions and values are plotted against the rotor rotation angle alpha.
  • Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 hat de Kolbenschuh 10 einen walzenförmigen Kolbenschuh-Zentralsteg 12 mit Schwenkachse 22 und Schwenkfläche 23 mit gleichbleibendem Radius 100. Endwärts des Kolbenschuh-Zentralsteges 12 können Radialstützen 113 mit seitlichen Führungsteilen 13, 14, den Endflächen 18, den inneren Zugführungsflächen 17 und der äußeren Gleitfläche 16 angeordnet sein. Die inneren Flächen 17 können bei Motoren oder Pumpen ohne Selbstansaugebetrieb gelegentlich fortgelassen werden.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the piston shoe 10 has a roller-shaped piston shoe central web 12 with a pivot axis 22 and pivot surface 23 with a constant radius 100 and the outer sliding surface 16. The inner surfaces 17 may occasionally be omitted from motors or pumps without self-priming.
  • Die Figur 2 zeigt die Draufsicht auf den Kolbenschuh 10 von oben, so daß die "H-Form" des Kolbenschuhes 10 sichtbar ist. Zwischen den seitlichen Führungsteilen 14 sieht man die bis an den Kolbenschuhzentralsteg 12 heranreichenden Schlitze 93, 94.FIG. 2 shows the top view of the piston shoe 10 from above, so that the "H-shape" of the piston shoe 10 is visible. Between the lateral guide parts 14, one can see the slots 93, 94 which extend as far as the central piston shoe web 12.
  • In der Praxis wird dieser einteilige "H-förmige" Kolbenschuh eintauchender" oder "tieftauchender" Kolbenschuh genannt, weil seine Außenfläche bis zum Außendurchmesser 29 der Rotorstege, vergl. Fig. 8, 9, in den Rotor 24 eintaucht (eintauchender Schuh) oder die Außenfläche 16 am Außendurchmesser 29 der Rotorstege radial nach innen vorbei in die abgedrehten Rotorteile tief eintaucht (tieftachender Kolbenschuh).In practice, this one-piece "H-shaped" piston shoe dipping "or" deep diving "piston shoe is called because its outer surface is immersed in the rotor 24 up to the outer diameter 29 of the rotor webs, see FIGS. 8, 9 (immersed shoe) or deeply immerses the outer surface 16 past the outer diameter 29 of the rotor webs radially inward into the turned-off rotor parts (deep-seated piston shoe).
  • Ein Vorteil des Kolbenschuhes 10 der Figur 1 besteht darin, daß die Schwenkachse 22 hoch oben liegt, wodurch die Drehmomenten-Angriffskraft im Motor relativ weit nach radial außen zu liegen kommt und der Motor ein entsprechend hohes Drehmoment mit Kraftangriff an langem Hebelarm erzielt.An advantage of the piston shoe 10 of FIG. 1 is that the pivot axis 22 is located high up, as a result of which the torque application force in the motor is relatively far radially outward and the motor achieves a correspondingly high torque with force application on a long lever arm.
  • Ein weiterer Vorteil dieses Ausführungsbeispieles der Erfindung ist, daß der Kolbenschuh einfach herstellbar und billig ist. Denn die Schlitze 93, 94 und die Lagerfläche 23 kann man mit der Drehbank beim Einspannen an den Enden der Schwenkachse 22 einfach herstellen.Another advantage of this embodiment of the invention is that the piston shoe is easy to manufacture and cheap. Because the slots 93, 94 and the bearing surface 23 can be easily produced with the lathe when clamping at the ends of the pivot axis 22.
  • Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 hat der Kolbenschuhzentralsteg 21 ein Schwenkteil 20, dessen Schwenkachse 22 hier etwas tiefer liegen kann, und die Ausnehmungen 19, die dazu dienen, daß die Sicherungs-Stifte 96 des Kolbens 3, vergl. Figu 4, in die Ausnehmungen 19 eingreifen und die tierstifte 96 dabei den Kolbenschuh der Figur 3 gegen Herausfallen aus dem Kolben der Figur 4 sichern können. Die Ausnhemungen 19 sind so bemessen, daß trotz der Sicherungs-Stifte 96 die Schwenkbewegung ungestört erfolgen kann.In the exemplary embodiment in FIG. 3, the piston shoe central web 21 has a swivel part 20, the swivel axis 22 of which can be somewhat lower here, and the recesses 19, which serve to ensure that the securing pins 96 of the piston 3, see FIG. 4, into the recesses 19 intervene and the animal pins 96 can secure the piston shoe of FIG. 3 against falling out of the piston of FIG. 4. The Ausnhemungen 19 are dimensioned so that the pivoting movement can take place undisturbed despite the locking pins 96.
  • In den Figuren 4 und 5 hat das Oberteil des Kolbens 3, dessen Achse mit 101 bezichnet ist, das Lager- bzw. Schwenkbett 4 mit der Lagerfläche 6 zur Aufnahme des Schwenkteiles 20 des Kolbenschuhes 10 bzw. der Schwenkfläche 23. Entsprechend der Erfindung ist die Lagerfläche 6 nur als 180°-Bogen, bezogen auf die Schwenkachse 22, ausgebildet, mit dem Vorteil, daß die Lagerfläche 6 mit einfachen Radiusfräsern oder Schleifscheiben hergestellt werden kann. Gemäß einer Vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die Kolbenarme 1 und 2 von der Lagerfläche 6 des Kolbens 3 radial nach außen erstreckt und können so weit radial nach außen verlängert sein, daß sie nach Einsetzen des Kolbenschuhes 10 in das Schwenkbett 4 radial über die äußere Gleitfläche 16 des Kolbenschuhes herausragen.In Figures 4 and 5, the upper part of the piston 3, the axis of which is numbered 101, has the bearing or pivoting bed 4 with the bearing surface 6 for receiving the pivoting part 20 of the piston shoe 10 or the pivoting surface 23. According to the invention, the Bearing surface 6 formed only as a 180 ° bend with respect to the pivot axis 22, with the advantage that the bearing surface 6 can be produced with simple radius cutters or grinding wheels. According to an advantageous embodiment of the invention, the piston arms 1 and 2 extend radially outward from the bearing surface 6 of the piston 3 and can be extended radially outward so far that after the piston shoe 10 has been inserted into the swivel bed 4, it extends radially over the outer sliding surface 16 stick out of the piston shoe.
  • In Figur 5 ist ersichtlich, daß die Kolbenarme 1, 2 hinreichend schmal sein müssen, um in die Schlitze 93, 94 der Kolbenschuhe 10 eingreifen oder durch diese hindurchgreifen können. Wenn die Zugführungsfläche 17 des Kolbenschuhes 10 eine nicht gezeichnete Ausnehmung hat, kann die Breite der Arme 1, 2 jedoch auch breiter als die Schlitze 93, 94 sein.In FIG. 5 it can be seen that the piston arms 1, 2 must be sufficiently narrow to be able to engage in the slots 93, 94 of the piston shoes 10 or to reach through them. If the cable guide surface 17 of the piston shoe 10 has a recess (not shown), the width of the arms 1, 2 can also be wider than the slots 93, 94.
  • Die Kolbenarme 1, 2 sind ein wesentlicher Bestandteil der Erfindung. Denn sie bilden eine lange Kolbenführungsfläche, die radial über die Schwenkachse 22 nach außen reicht. Außerdem ist es durch die Ausbildung des Schwenkbettes 4 und der Arme 1, 2 nach den Figuren 4 und 5 möglich, den Kolbenschuhzentralsteg 12, 21, radial von außen her in den Kolben 3 hereinzulegen.The piston arms 1, 2 are an essential part of the invention. Because they form a long piston guide surface, which extends radially outward beyond the pivot axis 22. In addition, the design of the swivel bed 4 and the arms 1, 2 according to FIGS. 4 and 5 makes it possible to insert the piston shoe central web 12, 21 into the piston 3 radially from the outside.
  • Dies war bei dem bisherigem Stande der Technik nicht möglich, da die Lagerfläche 6 den Kolbenschuhzentralsteg um mehr als 180 Grad umgreifen mußte, so daß ein Hereinlegen des Kolbenschuhes in das Bett 4 unmöglich war und die Kolbenschuhe von der Seite her entlang der Schwenkachse 22 in das Lagerbett im Kolben hereingeschoben werden mußten.This was not possible in the prior art, since the bearing surface 6 had to encompass the piston shoe central web by more than 180 degrees, so that it was impossible to insert the piston shoe into the bed 4 and the piston shoes from the side along the pivot axis 22 into it Bearing bed in the piston had to be pushed in.
  • Im übrigen sieht man, wie bereits beschrieben, daß die Arretierstifte 96 im Kolbenoberteil angeordnet werden können, um in die Ausnehmungen 19 des Kolbenschuhes 10 einzugreifen oder den Kolbenschuh anderartig gegen Herausfallen aus dem Schwenkbett 4 zu sichern.Moreover, as already described, it can be seen that the locking pins 96 can be arranged in the upper piston part in order to engage in the recesses 19 of the piston shoe 10 or to otherwise secure the piston shoe against falling out of the swivel bed 4.
  • In Figur 6 ist gezeigt, daß der Stift (die Stifte) 7 hoch im Kolbenoberteil oberhalb der Gleitfläche 16 des Kolbenschuhes 10, wenn der Kolbenschuh 10 in das Lagerbett 4 im Kolben eingesetzt ist, angeordnet sein kann.In Figure 6 it is shown that the pin (s) 7 can be arranged high in the upper piston part above the sliding surface 16 of the piston shoe 10 when the piston shoe 10 is inserted into the bearing bed 4 in the piston.
  • In den Figuren 4 und 6 zeigt das Bezugszeichen 5 den vom Lagerbett 4 radial nach außen erstreckten Schlitzt, der zusammen mit dem Lagerbett 4 den Vorteil hat, daß diese Teile zusammen mit der Schwenklagerfläche 6 bearbeitet werden können. Auch das ist ein wichtiger Vorteil der Erfindung. Bei der bisherigen Ausführung des Kolbens nach der Figur 12 mußte jede Schwenklagerfläche 6 jedes einzelnen Kolbens einzeln eingespannt, geschliffen und gemessen werden. Bei dem Kolben nach der Erfindung ist es jedoch möglich, eine große Anzahl Kolben 3 mit allen Schwenkachsen 22 in eine gemeinsame Schwenkachse zu spannen und die Schwenklagerfläche 6 der Kolbenserie gemeinsam mit Formfrässer zu fräsen und nach dem Härten des Kolbens gemeinsam mit Form-Radiusschleifscheiben auf der Flächenschleifmaschine zu schleifen. Dadurch entfallen Einzelbearbeitungen und Messungen. Die Bearbeitungszeit ist dadurch darartig verkürzt, so daß der Kolben um vieles billiger als der der Vortechnik wird, und nur noch einen Bruchteil des Kolbens der Vortechnik kostet.In FIGS. 4 and 6, reference number 5 shows the slot which extends radially outward from the bearing bed 4 and which, together with the bearing bed 4, has the advantage that these parts can be machined together with the pivot bearing surface 6. This is also an important advantage of the invention. In the previous design of the piston according to FIG. 12, each swivel bearing surface 6 of each individual piston had to be clamped, ground and measured individually. In the piston according to the invention, however, it is possible to clamp a large number of pistons 3 with all pivot axes 22 in a common pivot axis and to mill the pivot bearing surface 6 of the piston series together with milling cutters and after hardening the piston together with shape radius grinding wheels on the Surface grinder to grind. This eliminates individual processing and measurements. The processing time is shortened in this way, so that the piston is much cheaper than that of the pre-technology, and only costs a fraction of the piston of the pre-technology.
  • In Figur 7 ist gezeigt, daß man auch auf den Arretierstift 96 verzichten kann, wenn man die Kolbenarme 1, 2 wie in Figur 7 links gezeigt, mit Fortsätzen 8 versieht, die man, wie Figur 7 rechts und unten zeigt, nach dem Einzetzen des Kolbenschuhes 10 in das Lagerbett 4 umbiegt, wie in dem rechten und unteren Teil der Figur 7 gezeigt. Die Forsätzte 8 erfüllen dann die Funktion des Haltestiftes 96 der Figur 4, 5. Bei dieser einteiligen Kolbenausführung ist verhindert, daß die Stifte 96 sich lösen können.In Figure 7 it is shown that the locking pin 96 can also be dispensed with if the piston arms 1, 2, as shown in Figure 7 on the left, are provided with extensions 8 which, as Figure 7 shows on the right and below, after the insertion of the Piston shoe 10 bends into the bed 4, as shown in the right and lower part of Figure 7. The extensions 8 then fulfill the function of the holding pin 96 of FIGS. 4, 5. In this one-piece piston design, the pins 96 are prevented from being able to come loose.
  • In den wichtigen Figuren 8 und 9 sieht man einen Teil des Rotors 24 im Radialschnitt mit zwei Zylindern 25, 26. Die Rotorachse ist mit "C" bezeichnet. Mit "E" ist die zur Rotorachse C exzentrische Achse (Mittellinie) des Kolbenhubringes 35 bezeichnet, wobei die Exzentrizität "e" den Kolbenhub S pro Umdrehung des Rotors bestimmt: "S=2 e". Die Kolben 53, 63 laufen in den Zylindern 25, 26 radial auswärts und einwärts, wobei sie den Kolbenhub S ausführen. Die äußeren Gleitflächen 16 der Kolbenschuhe 10 gleiten an den inneren Führungsfläche 27 des Kolbenhubringes 35. Der Kolbenhubring 35 hat bei tieftauchenden Kolbenschuhen eine Ringnut 34, die sich, die Führungsfläche 27 durchbrechend und unterteilend, radial von innen her in den Kolbenhubring 35 hinein erstreckt. Die Führungsfläche 27 hat den Innendurchmesser "da", so daß man aus "2e=S" und "da" das eingangs beschriebene Hubverhalten "S/da" als wichtige Leistungs und Wirkungsgrad-Kenngröße des Aggregates erhalten kann.In the important FIGS. 8 and 9, a part of the rotor 24 can be seen in radial section with two cylinders 25, 26. The rotor axis is labeled "C". "E" denotes the axis (center line) of the piston stroke ring 35 which is eccentric to the rotor axis C, the eccentricity "e" determining the piston stroke S per revolution of the rotor: "S = 2 e". The pistons 53, 63 run radially outwards and inwards in the cylinders 25, 26, executing the piston stroke S. The outer sliding surfaces 16 of the piston shoes 10 slide on the inner guide surface 27 of the piston lifting ring 35. The piston lifting ring 35 has an annular groove in deep-diving piston shoes 34, which, breaking through and dividing the guide surface 27, extends radially from the inside into the piston lifting ring 35. The guide surface 27 has the inside diameter "da", so that the lifting behavior "S / da" described at the beginning can be obtained from "2e = S" and "da" as an important performance and efficiency parameter of the unit.
  • Der Außendurchmesser des Rotors 24 ist mit 29 bezeichnet.The outer diameter of the rotor 24 is designated 29.
  • Die Figur 8 zeigt den Rotorumlaufwinkel a zwischen der Nullebene und der Radialachse des betreffenden Zylinders und Kolbens. Auf diesem Winkel a beruhen die Daten des Diagrammes der Figur 20.FIG. 8 shows the rotor rotation angle a between the zero plane and the radial axis of the relevant cylinder and piston. The data of the diagram in FIG. 20 are based on this angle a.
  • In den Figuren 8 und 9 sind auch die Schlitze 5 und die Kolbenarme 1 und 2 zu sehen. Außerdem ist erkennbar, wie die Kolbenschuhe 10 mit ihrem Kolbenschuhzentralsteg 12, 21 in den Schlitzen 5 des Kolbens schwenken. Der Winkel y zeigt die Ausschwenkung der betreffenden Kolbenschuhe 10 aus der Normallage, dieser Winkel erscheint ebenfalls im Diagramm der Figur 20. In den Figuren 8 und 9 ist noch ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Kolbenarme 1 und 2 in die Ringnut 34 des Kolbenhubringes 35 eingreifen.The slots 5 and the piston arms 1 and 2 can also be seen in FIGS. 8 and 9. It can also be seen how the piston shoes 10 pivot with their piston shoe central web 12, 21 in the slots 5 of the piston. The angle y shows the pivoting of the piston shoes 10 in question from the normal position, this angle also appears in the diagram in FIG. 20. In FIGS. 8 and 9 it can also be seen that the piston arms 1 and 2 according to the invention engage in the annular groove 34 of the piston lifting ring 35.
  • Der Kolbenhubring 35 kann auch ein Teil des Gehäuses oder als Gehäuseteil mit der Führungsfläche 27 ausgebildet sein, so daß ein separater Kolbenhubring eingespart werden kann.The piston lifting ring 35 can also be designed as part of the housing or as a housing part with the guide surface 27, so that a separate piston lifting ring can be saved.
  • Übrigens zeigen die beiden Figuren 8 und 9 die lange Führung der Kolben 53, 63 zwischen den Rotorradialstegen und im Rotor 24. In der Figur 8 sind die Kolbenschuhe der Figuren 1, eingebaut und in Figur 9 die Kolbenschuhe der Figur 3 mit ihren zugehörigen Kolben.Incidentally, the two FIGS. 8 and 9 show the long guidance of the pistons 53, 63 between the rotor radial webs and in the rotor 24. In FIG. 8 the piston shoes of FIG. 1 are installed and in FIG. 9 the piston shoes of FIG. 3 with their associated pistons.
  • In die Zeichnungen sind die international verbreiteten Benennungen "Piston" für Kolben, "Shoe" für Kolbenschuh, "Groove" für Ringnut und "Actuator" für Kolbenhubring eingetragen.The internationally widespread names "Piston" for pistons, "Shoe" for piston shoes, "Groove" for ring groove and "Actuator" for piston stroke ring are entered in the drawings.
  • Der Kolbenschuh 10 in Figur 10 entspricht im wesentlichen dem der Figur 3, jedoch ohne die Ausnehmungen 19. Die Halterung für den Kolbenschuhzentralsteg 21 im Kohlen 73 wird hier durch einen selbstspannenden Plattenteil, die Spannplatte 9 bewirkt, die in entsprechenden Schlitzen 77 in den Kolbenarmen 1, 2 selbsthaltend angeordnet ist.The piston shoe 10 in FIG. 10 essentially corresponds to that of FIG. 3, but without the recesses 19. The holder for the piston shoe central web 21 in the coals 73 is here effected by a self-tensioning plate part, the clamping plate 9, which in corresponding slots 77 in the piston arms 1 , 2 is arranged self-retaining.
  • Diese Spannplatte 9 ist in den Figuren 13 und 17 separiert noch einmal dargestellt. Sie hat den Spannbogen 78 zwischen den Halteenden 79. Figure 13 zeigt, daß die Halteenden 79 seitlich einer Ausnehmung vorstehen, wobei die Halteenden 79 die Teile 102, 102' des Kolbens der Figur 11 umgreifen, so daß die Spannplatte 9 sich relativ zu den Kolbenarmen 1, 2 nicht verdrehen kann. Die Endstücke zwischen den Halteenden 79 greifen in die Schlitze 77 der Arme 1, der Kolben 3 der Figur 11 ein, wie auch in Figur 10 links gezeigt ist. Der Spannbogen 78 kann vorgesehen sein, um mittels der Spannplatte 9 den Kolbenschuh 10 fest auf die Schwenklagerfläche 6 zu drücken und dabei der Außenfläche des Kolbenschuhes bei der Schwenkbewegung geschmeidig zu folgen.This clamping plate 9 is shown again separately in FIGS. 13 and 17. It has the clamping arch 78 between the holding ends 79. Figure 13 shows that the holding ends 79 project laterally from a recess, the holding ends 79 engaging around the parts 102, 102 'of the piston in FIG. 11, so that the clamping plate 9 is relative to the piston arms 1, 2 cannot twist. The end pieces between the holding ends 79 engage in the slots 77 of the arms 1, the piston 3 of FIG. 11, as is also shown on the left in FIG. 10. The clamping arch 78 can be provided in order to press the piston shoe 10 firmly onto the swivel bearing surface 6 by means of the clamping plate 9 and to smoothly follow the outer surface of the piston shoe during the swiveling movement.
  • In den Figurenteilen der Figur 10 sieht man den Kolben 73 im Zylinder 26 des Rotors 24. Der linke Teil der Figur ist ein Schnitt durch den rechten Teil der Figur entlang der Schnittlinie, wodurch deutlich wird, wie die Kolbenarme 1, 2, und die sonstigen Teile zwischen den Rotor-Radialstegen 124 leigen.10 shows the piston 73 in the cylinder 26 of the rotor 24. The left part of the figure is a section through the right part of the figure along the section line, which makes it clear how the piston arms 1, 2 and the others Place parts between the rotor radial webs 124.
  • Die Figur 11 zeigt den Kolben der Figur 10 in separierten Zeichnungen, jedoch im Maßstab, wie dem der Figuren 14 bis 18, damit die Kolben miteinander vergleichbar sind. Die Beschreibung der Figur 10 soll daher auch für die Figur 11 gelten und mit ihr zusammen gelesen werden. Die wichtigen Teile der Kolbenhubführung, wie 27, 34, 35 sind auch in Figur 10 zu sehen und ebenso der Schlitz 5 zwischen den Kolbenarmen 1 und 2.FIG. 11 shows the piston of FIG. 10 in separate drawings, but on a scale like that of FIGS. 14 to 18, so that the pistons can be compared with one another. The description of FIG. 10 should therefore also apply to FIG. 11 and be read together with it. The important parts of the piston stroke guide, such as 27, 34, 35, can also be seen in FIG. 10 and also the slot 5 between the piston arms 1 and 2.
  • Als erfindungsgemäße Besonderheit haben die Kolben der jetzt beschriebenen Figuren 10 und 11 etwa in Radialhöhe der Schwenkachse 22 die Druckfluidtaschen 54, 55 und/oder 71, 72, die von außen her in die Kolbenaußenfläche und Außenteile eingearbeitet sind. Die Kanäle 51 und 56, 66 sind im Prinzip aus der eingangs erwähnten Patentschrift 14 53 433 bekannt, aus der auch die Steuerkanten, die die Steuertaschen 60, 59 in dem Schwenkteil des Kolbenschuhes begrenzen, bekannt sind. Die Steuertaschen 59, 60 beaufschlagen und steuern die Beaufschlagung der Kanäle 56, 66 und damit der Druckfluidtaschen 54 und 55. Diese Beaufschlagung erfolgt periodisch wechselnd bei jedem Umlauf des Rotors. Die Besonderheit nach dieser Erfindung besteht darin, daß die Druckfluidtaschen 54, 55 aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung der Kolbenarme 1, 2, jetzt erfindungsgemäß in radialer Höhe der Schwenkachse 22 angeordnet sind, während sie bei der Vortechnik zu tief radial innen lagen und dort nicht gut wirksam werden konnten. Sie lagen außerhalb der aktuellen Kraftangriffskomponente und führten zu einer Verkantung der Kolben, anstatt sie mit Druckfluid zu entlasten.As a special feature of the invention, the pistons of the now described FIGS. 10 and 11 have the pressure fluid pockets 54, 55 and / or 71, 72, approximately at the radial height of the pivot axis 22, which are incorporated from the outside into the piston outer surface and outer parts. The channels 51 and 56, 66 are known in principle from the aforementioned patent specification 14 53 433, from which the control edges which limit the control pockets 60, 59 in the pivoting part of the piston shoe are also known. The control pockets 59, 60 act and control the loading of the channels 56, 66 and thus the pressure fluid pockets 54 and 55. This loading takes place periodically alternately with each revolution of the rotor. The special feature of this invention is that the pressure fluid pockets 54, 55, due to the arrangement of the piston arms 1, 2 according to the invention, are now arranged according to the invention at the radial height of the pivot axis 22, while in the previous technology they were too deep radially inside and were not effective there could become. They were outside the current force application component and caused the pistons to tilt instead of relieving them of pressure fluid.
  • Aus der Kurve "Ft" der Figur 20 ist ersichtlich, daß die Last des Kolbens in Umlaufrichtung, also in Drehmomentrichtung (oder entgegengesetzt gerichtet dazu), mit dem Umlaufwinkel a des Rotors zunimmt und abnimmt. Daher müßte, wie die Erfindung erkennt, eigentlich ein Druckfluidfeld bzw. eine Druckfluidtasche 54, 55 mit Veränderbarkeit des Querschnittes angeordnet werden, wenn das Druckfluidfeld die Tangentiallast immer richtig aufnehmen soll. Eine stufenlos veränderliche und gesteuerte Veränderung der Querschnitte der Druckfluidtaschen 54, 55 ist jedoch schwierig und teuer. Daher ist im Ausführungsbeispiel der Figur dieser Erfindung eine stufenweise Beaufschlagung mehrerer Druckfluidtaschen mit Anpassung an die Funktion "Ft" der Figur 20 angeordnet.It can be seen from curve "Ft" in FIG. 20 that the load of the piston increases and decreases in the circumferential direction, that is to say in the torque direction (or in the opposite direction), with the circumferential angle α of the rotor. Therefore, as the invention recognizes, a pressurized fluid field or a pressurized fluid pocket 54, 55 with changeable cross section should actually be arranged if the pressurized fluid field should always correctly absorb the tangential load. However, a continuously variable and controlled change in the cross sections of the pressure fluid pockets 54, 55 is difficult and expensive. Therefore, in the exemplary embodiment of the figure of this invention, a stepwise application of a plurality of pressure fluid pockets with adaptation to the function "Ft" of FIG. 20 is arranged.
  • Wenn der Kolben in Figur 10 auswärts gleitet und die Schwenkbewegung des Kolbenschuhzentralsteges 21 um die Schwenkachse 22 so weit fortgeschritten ist, daß die obere Kante der Wand der Steuertasche 59 den Kanal 56 freizugeben beginnt, ist zunächst nur die Druckfluidtasche 55 über die Steuertasche 59 mit den Druckleitung 51 zum Zylinder 26 verbunden. In diesem Zustande ist die Druckfluidtasche 55 dem Druckfluid zugeschaltet. Sobald die Auswärtsbewegung des Kolbens (z.B. 3,73) analog den Daten der Figur 20 fortschreitet, überläuft die radial äußere Wand der Druckfluidtasche 55, 54 die in der Rotorwand angeordnete Verbindungstasche 75, 74, wodurch die Verbindung des Druckfluids in Zylinder 26 mit der zugeschalteten Verbindungstasche 74 oder 75 entsteht. Nunmehr wirkt zusätzlich zu dem Querschnitt der Druckfluidtasche 54 oder 55 auch noch der Querschnitt der Verbindungstasche 74 oder 75 auf die Kolbenwand und die Zylinderwand als Kraftkomponente in Drehmomentrichtung oder umgekehrt. Es erfolgt also eine stufenweise Vergrößerung des Druckfluidfeldes in Umlaufrichtung (Drehmomentangriffsrichtung) in Analogie zur Kolben-Radialbewegung und zu den Daten der Figur 20. Bei noch weiterer radialer Auswärtsbewegung verbinden die Druckfluid-Verbindungstaschen 74 oder 75 sich mit den weiteren Druckfluidtaschen 72 oder 71 in der Außenfläche des betreffenden Kolbens, zum Beispiel 73. Diese Lage ist in Figur 10 rechts geziechnet. Dieses ist die dritte Stufe der Zuschaltung der Druckfluidtaschen in Drehmomentrichtung oder entgegengesetzt.When the piston in FIG. 10 slides outward and the pivoting movement of the piston shoe central web 21 about the pivot axis 22 has progressed so far that the upper edge of the wall of the control pocket 59 begins to open the channel 56, initially only the pressure fluid pocket 55 is via the control pocket 59 with the Pressure line 51 connected to cylinder 26. In this state, the pressure fluid pocket 55 is connected to the pressure fluid. As soon as the outward movement of the piston (for example 3.73) proceeds analogously to the data in FIG. 20, the radially outer wall of the pressure fluid pocket 55, 54 overflows the connection pocket 75, 74 arranged in the rotor wall, as a result of which the connection of the pressure fluid in cylinder 26 to the connected one Connection pocket 74 or 75 arises. Now, in addition to the cross section of the pressure fluid pocket 54 or 55, the cross section of the connecting pocket 74 or 75 also acts on the piston wall and the cylinder wall as a force component in the torque direction or vice versa. There is thus a gradual enlargement of the pressure fluid field in the circumferential direction (torque application direction) in analogy to the radial piston movement and to the data in FIG. 20. With still further radial outward movement, the pressure fluid connection pockets 74 or 75 connect to the further pressure fluid pockets 72 or 71 in FIG Outer surface of the piston in question, for example 73. This position is drawn on the right in FIG. 10. This is the third stage of the connection of the pressure fluid pockets in the torque direction or in the opposite direction.
  • Jetzt ist die größte Querschnittssumme der Druckfluidtaschen in Drehmomentrichtung erreicht. Das geschieht in der Lage, in der die Tangentialkraft (Drehmomentkomponente) "Ft" in Figur 20 am größten ist.The largest cross-sectional sum of the pressure fluid pockets in the torque direction has now been reached. This happens in the position in which the tangential force (torque component) "Ft" is greatest in FIG. 20.
  • Beim Einwärtslauf des Kolbens schalten die Druckfluidtaschen in umgekehrter Reihenfolge nacheinander ab. Bei der zweiten Hälfte der betreffenden Rotorumdrehung steuert die Kante der Steuertasche 60 die Druckfluidtaschen an der gegenüberliegenden Hälfte des Kolbens und die Steuertasche 59 schaltet die diesseitige, vorher beschriebene Seite des Kolbens von der Beaufschlagung der betreffenden Druckfluidtaschen mit Druckfluid ab. Die Taschen werden dann mit dem Niederdruckbereich des Aggregates stufenweise nacheinander verbunden und abgeschaltet.When the piston runs inwards, the pressure fluid pockets switch off one after the other in reverse order. During the second half of the rotor rotation in question, the edge of the control pocket 60 controls the pressure fluid pockets on the opposite half of the piston and the control pocket 59 switches the side of the piston described above from the application of pressure fluid to the pressure fluid pockets concerned. The pockets are then connected to the low-pressure area of the unit in stages and switched off.
  • Die obere Figur der Figur 10 zeigt einen Längsschnitt durch den Kolbenschuh, wie er sich aus dem Schnitt durch die Mittelachse des Kolbens bzw. Schuhes der unteren Figur der Figur 10 ergibt. Beachtenswert ist in der oberen Figur, daß diese den Kolbenschuh im 1:1-Verhältnis einer Versuchsvorrichtung zeigt. Die Steuertaschen 59, 60 sieht man strichliert, da sie vor und hinter der Schnittfläche liegen. Die Ausnehmungen 57 verbinden die Steuertaschen 59 und 60, die gleichzeitig Druckfluid-Entlastungstaschen sind. Die Kanäle 58 leiten das Druckfluid in die Druckfluidtaschen 61, 62 in der Außenfläche der Kolbenschuhe, d.h. in den Gleitflächen 16, die an der Gleitfläche (den Gleitflächen) 27 des Kolbenhubringes 35 gleiten.The upper figure of FIG. 10 shows a longitudinal section through the piston shoe, as it results from the section through the central axis of the piston or shoe of the lower figure of FIG. 10. It is noteworthy in the upper figure that this shows the piston shoe in the 1: 1 ratio of a test device. The control pockets 59, 60 can be seen with dashed lines, since they lie in front of and behind the cut surface. The recesses 57 connect the control pockets 59 and 60, which are also pressure fluid relief pockets. The channels 58 direct the pressurized fluid into the pressurized fluid pockets 61, 62 in the outer surface of the piston shoes, i.e. in the sliding surfaces 16 which slide on the sliding surface (the sliding surfaces) 27 of the piston lifting ring 35.
  • Beachtenswert ist, daß die Druckfluidtaschen 61,62 teilweise radial oberhalb des Schwenkteiles 20 liegen, so daß das Schwenkteil 20 eine Radialstütze für die Druckfluidtaschen 61, 62 bildet und so auch für die die Taschen 61, 62 umgebenden Dichtflächenteile der Gleitfläche 16.It is noteworthy that the pressure fluid pockets 61, 62 are partially radially above the pivot part 20, so that the pivot part 20 forms a radial support for the pressure fluid pockets 61, 62 and thus also for the sealing surface parts of the sliding surface 16 surrounding the pockets 61, 62.
  • In Figur 11 sieht man den Kolben in Schnitten und in einer Ansicht, und zwar in dem Maßstab, der die Daten der Figur 20 ergibt.FIG. 11 shows the piston in sections and in a view, to be precise on the scale which gives the data of FIG. 20.
  • Figur 12 zeigt einen Qeurschnitt durch den Kolben 83 der Vortechnik, wie aus den eingangs erwähten Patentschriften bekannt. Da die Böden und Schwenkachsen der Kolben 3 bzw. 83 der Figuren 11 bzw. 12 auf gleicher Ebene stehen, sieht man hier deutlich, daß der Kolben 83 der Vortechnik oben viel kürzer ist, also eine viel geringere Kolbenführung zu bieten hatte, und außerdem, daß beim Kolben 83 der Vortechnik kein Platz vorhanden war, um die Drehmoment-Druckfluidtaschen 54, 55, 71 und 72 in Höhe des Schwenkzentrums anzuordnen. Ferner sieht man, wie beim Kolben 83 der Vortechnik die Lagerbettfläche 6 um mehr als 180 Grad (etwa 240 Grad) um die Schwenkachse herum ausgebildet sein mußte, um das entsprechende Schwenkteil des Kolbenschuhes der Vortechnik stellenweise zu umgreifen, was Einzeleinspannung, -bearbeitung und Einzelmessen bei der Herstellung der Fläche 6 erforderte und wodurch der Kolben der Vortechnik teuer wurde. Das Schwenkzentrum ist beim Schwenkgelenk mit Kugelteilform der Mittelpunkt der betreffenden Teilkugelflächen des Gelenkes, bei walzenförmigen Schwenkteil, wie bei der Erfindung, die Schwenkachse 22. Schwenkzentrum und Schwenkachse sind jeweils mit 22 bezeichnet.FIG. 12 shows a cross section through the piston 83 of the prior art, as is known from the patents mentioned at the beginning. Since the bottoms and pivot axes of the pistons 3 and 83 of FIGS. 11 and 12 are on the same plane, it can clearly be seen here that the piston 83 of the previous technology is much shorter at the top, that is to say it had a much smaller piston guide, and that there was no space for the piston 83 of the previous technology to arrange the torque pressure fluid pockets 54, 55, 71 and 72 at the level of the pivoting center. Furthermore, one sees how the bearing bed surface 6 had to be formed around more than 180 degrees (about 240 degrees) around the swivel axis in the case of the piston 83 of the pre-technology in order to encompass the corresponding swivel part of the piston shoe of the pre-technology in places, which means individual clamping, machining and individual measurement required in the manufacture of the surface 6 and which made the piston of the preliminary technology expensive. The swivel center is the center point of the respective partial spherical surfaces of the joint in the swivel joint with spherical part shape, in the case of a roller-shaped swivel part, as in the invention, the swivel axis 22. The swivel center and swivel axis are each designated 22.
  • Die Figuren 14 und 18 zeigen im wesentlichen Gleiches wie die Figur 10, jedoch in einem Maßstab, der die Daten der Figur 20 ergibt, also Kolben mit 20 mm Durchmesser, wobei das Aggregat in einer Versuchsvorrichtung bei 130 mm "da" einen Kolbenhub "S" von 20 mm abgibt. Den linken Radialschnittfiguren ist jeweils die rechte Längsschnittfigur durch das betreffende Teil des Aggregates zugezeichnet. In der Figur 14 sind die Kolben der Figur 11 mit ihren Kolbenschuhen eingezeichnet. Im gleichen Rotorteil der Figur 18 sind die Kolben der Figur 15 mit ihren Kolbenschuhen der Figur 16 eingezeichnet.FIGS. 14 and 18 show essentially the same as FIG. 10, but on a scale that gives the data of FIG. 20, that is to say pistons with a diameter of 20 mm, the unit in a test device at 130 mm having a piston stroke “S” "of 20 mm. The left longitudinal section figure is drawn to the right longitudinal section figure through the relevant part of the unit. FIG. 14 shows the pistons of FIG. 11 with their piston shoes. The pistons of FIG. 15 with their piston shoes of FIG. 16 are shown in the same rotor part of FIG.
  • Der Unterschied der Kolben nach Figur 15 gegenüber der Figur 11 besteht darin, daß das Schwenklagerbett 104 nicht walzenteilförmig, also nicht hohlyzlinderteilförmig mit Zylinderteilfläche um die Schwenkachse 22 ausgebildet ist, wie in Figur 11, sondern kugelteilförmig, also hohlkugelteilförmig mit sphärischer Lagerbettfläche 106 vom Radius 100 um das Schwenkentrum 22. Dadurch wird es erforderlich, den Schlitz 91, 92 in das obere Kolbenteil radial oberhalb des Schwenkzentrums 22 einzufräsen, was bei dem Kolben der Figur 11 nicht notwendig war.The difference between the pistons according to FIG. 15 compared to FIG. 11 is that the pivot bearing bed 104 is not designed in the form of a roller part, that is to say not in the form of a hollow cylinder part with a cylindrical partial surface around the pivot axis 22, as in FIG around the swivel center 22. This makes it necessary to mill the slot 91, 92 into the upper piston part radially above the swivel center 22, which was not necessary with the piston of FIG. 11.
  • Mancher Hersteller zieht jedoch die sphärische, kugelteiförmige Ausbildung gemäß den Figuren 15 und 16 vor. Insbesondere deshalb, weil sphärische Gelenke in Axialkolbenaggregaten, die bisher den Markt beherrschten, üblich waren. Technisch gesehen ist jedoch die Ausführung mit Zylinderteilform nach Figuren 11 und 3 radial tragfähiger und auch billiger in der Herstellung, wenn man die vom Erfinder vorgeschriebenen Bearbeitungsmaschinen verwendet.However, some manufacturers prefer the spherical, spherical shape according to FIGS. 15 and 16. In particular, because spherical joints were common in axial piston units that previously dominated the market. From a technical point of view, however, the design with the cylindrical part shape according to FIGS. 11 and 3 is radial more stable and also cheaper to manufacture if the processing machines prescribed by the inventor are used.
  • Der zugehörige Kolbenschuh der Figur 16 hat entsprechend ein kugelteilförmiges Schwenkteil 20, das in das Lagerbett 104 im Kolben 3 der Figur 15 einsetzbar ist. Der Kolbenschuh benötigt die Verjüngung des Kolbenschuhzentralstabes 21 mit den Radienfiguren nach 20, 23, 21 der unteren Figur der Figur 16.The associated piston shoe of FIG. 16 accordingly has a spherical swivel part 20 which can be inserted into the bearing bed 104 in the piston 3 of FIG. 15. The piston shoe requires the tapering of the piston shoe central rod 21 with the radius figures according to 20, 23, 21 of the lower figure in FIG. 16.
  • Die Figur 15 zeigt außerdem, daß im Kolben 3 statt der beiden Drehmoment-Druckfluidtaschengruppen zwecks Vereinfachung oder für geringere Wirkungsgrade des Aggregates auch ein einzelnes Paar von Tangentialdruckfluidtaschen 54, 55 mit Steuerkanälen 56, 66 angeordnet sein kann.FIG. 15 also shows that a single pair of tangential pressure fluid pockets 54, 55 with control channels 56, 66 can be arranged in the piston 3 instead of the two torque pressure fluid pocket groups for the purpose of simplification or for lower efficiency of the unit.
  • Außerdem zeigen die Zeichnungen der Figur 15 die Ausbildung der oberen Kolbenarme 1, 2, mit den Schlitzen 77 und den verengten Außenteilen 102, 102' zur Befestigung und Sicherung gegen Verdrehung der Halteplatte der Figuren 13 und 17. Zu beachten ist noch, wie die Zeichnung rechts in Fig. 15 zeigt, daß bei dieser Ausführung, aber auch bei den Kolben der Figur 11, wie jeweils die rechte Ansichtszeichnung zeigt, der Kolbenteil oberhalb des Schwenklagers auf eine Abmessung durch die Abarbeitungen 91, 92 verengt werden muß, damit die seitlichen Führungsteile 14 des Kolbenschuhes, vergl. Figur 1, in diese Abarbeitungen 91, 92 hineinschwenken können oder teilweise in sie eintreten.In addition, the drawings in FIG. 15 show the design of the upper piston arms 1, 2, with the slots 77 and the narrowed outer parts 102, 102 'for fastening and securing against rotation of the holding plate of FIGS. 13 and 17. It should also be noted, like the drawing right in Fig. 15 shows that in this embodiment, but also in the piston of Figure 11, as the right view drawing shows, the piston part above the pivot bearing must be narrowed to one dimension by the processing 91, 92 so that the lateral guide parts 14 of the piston shoe, see FIG. 1, can pivot into these operations 91, 92 or partially enter them.
  • Das Ausführungsbeispiel der Zeichnungen der Figur 19 zeigt, daß anstelle der Halteplatte oder Spannplatte 9 der Figuren 13 und 17 auch einfach ein Stift oder mehrere Stifte 96 radial oberhalb des Kolbenschuhes angeordnet werden könne, um diesen im Kolben zu halten. Man dreht dabei vorteilhafterweise die radial äußeren Teile des Außendruchmessers der Kolbenarme 1, 2 etwas ab, oder bohrt sie an, um eine Vernietung der Stifte 96 zu ermöglichen, ohne daß diese die Zylinderwand oder die Führungsfläche an den Rotorsegmenten berühren und beschädigen könne.The exemplary embodiment of the drawings in FIG. 19 shows that instead of the holding plate or clamping plate 9 of FIGS. 13 and 17, a pin or several pins 96 can also simply be arranged radially above the piston shoe in order to hold it in the piston. The radial outer parts of the outer diameter of the piston arms 1, 2 are advantageously turned off or drilled to allow riveting of the pins 96 without them being able to touch and damage the cylinder wall or the guide surface on the rotor segments.
  • Der Rotor mit seinen Radialstegen, wie er in den Aggregaten der Erfindung verwendet wird, ist nicht beschrieben, da dieser aus den eingangs erwähnten Patentschriften bekannt ist.The rotor with its radial webs, as used in the units of the invention, is not described, since it is known from the patents mentioned at the beginning.
  • Das Diagramm der Figur 20 zeigt die Werte eines Aggregates mit 130 mm "da", 20 mm Kolbenhub "S" und 20 mm Durchmesser der Kolben. Unter dem Diagramm sind die einzelnen Bedeutungen der Kurven eingetragen.The diagram in FIG. 20 shows the values of an assembly with 130 mm “da”, 20 mm piston stroke “S” and 20 mm diameter of the pistons. The individual meanings of the curves are entered below the diagram.
  • Die Berechnung dieser Werte ergibt sich aus den Forschungsergebnissen des Erfinders. Nachfolgend werden nur die Formeln angebeben, auf die Ableitungen und Beweise wird verzichtet.The calculation of these values results from the research results of the inventor. In the following only the formulas are given, the derivations and proofs are omitted.
  • Es gelten:
    Figure imgb0001
    The following apply:
    Figure imgb0001
  • Die beiden letzteren Terme zeigen die Wichtigkeit derAnwendung der Erfindung, weil durch die Erfindung diese Verluste fast vollständig oder weitgehend aufgehoben werden.The latter two terms show the importance of using the invention because the invention almost completely or largely eliminates these losses.
  • Die obigen Daten gelten für 100 Bar Druck im Aggregat und 150 Umdrehungen pro Minute.The above data apply to 100 bar pressure in the unit and 150 revolutions per minute.
  • Es sei noch bemerkt, daß das lange Kolbenoberteil der Erfindung verbunden mit der Anwendung im Rotor mit Radialsteg von etwas kleinerem Durchmesser als "da", also etwa 90 bis 99,9 % "da", eine so stabile Kolbenführung bringt, daß der Kolben keinerlei Kipptendenz hat. Denn er ist beim ganzen Kolbenhub durch die Radialstege des Rotors geführt. Dadurch erhält die Erfindung ihre hohe Betriebssicherheit, ihren hohen Wirkungsgrad. Der Rotorstegaußendurchmesser 29 ist erfindungsgemäß gegenüber der Vortechnik auf bis zu 99,99 Prozent von "da" vergrößert.It should also be noted that the long piston upper part of the invention combined with the use in the rotor with a radial web of a somewhat smaller diameter than "there", ie about 90 to 99.9% "there", brings such a stable piston guide that the piston does not have any Has a tendency to tip over. Because it is guided through the radial webs of the rotor during the entire piston stroke. This gives the invention its high level of operational reliability and high efficiency. The rotor web outer diameter 29 is increased according to the invention compared to the previous technology up to 99.99 percent from "there".
  • RS=Schwenkbettradius 100.RS = swivel bed radius 100.

Claims (9)

1. Piston and piston shoe arrangement in a radial piston machine comprising one piece "H-shaped" piston shoes (10); radial webs (124) with extended part-cylindrical surfaces for guiding the piston (3) at the rotor (24); a pivotal mounting about a pivot axis (22) disposed parallel to the rotor axis (C) by means of a pivot surface (23) of the piston shoe pivot part (20), with the pivot surface having a constant radius about a common centre with the bearing seat (4) in the piston, and with the pivotal mounting being formed at a bearing surface (6) which matches the pivot surface (23) and which is provided at the bearing seat (4) in the piston (3); and slots (93, 94) in the piston shoe which extend from the peripheral ends up to the central web of the piston shoe above the pivot part (20) of the piston shoe and which are disposed between the lateral guide parts (14) of the piston shoe (10) which form the limbs of the "H-shaped" piston, characterised in that arms (1, 2) are provided which contact the pivot surface (23) of the pivot part (20) of the piston shoe (10) in places with the bearing surface (6) at its ends, which extend outwardly radial to the rotor axis and which slide, at least in places on the radial webs (124) of the rotor (24); and in that the piston arms (1, 2) extend radially outwardly from the part of the piston (3) which forms the bearing seat (4) past the pivotal mounting (20, 23) of the piston shoe (10) and project into the slots (93, 94) of the piston shoe (10).
2. An arrangement in accordance with claim 1, characterised in that the piston arms (1, 2) are extended beyond the outer slide surface (16) of the piston shoe (10); and in that a holder (7, 9, 96) is arranged between the said arms (1, 2, 101, 102) in order to prevent the piston shoe falling out of the piston (3, 33, 73).
3. An arrangement in accordance with claim 2, characterised in that the piston arms (1, 2, 101, 102) and the holder (7, 9, 96) project into a ring groove or recess (34) of a piston stroke guide (35) and thereby appear, at least in part, radially outside of the piston stroke guide surfaces (27).
4. An arrangement in accordance with claim 1, characterised in that at least one pressure fluid pocket (54, 55, 71, 72) which is periodically loaded with pressure fluid by the pivot part (20) and its recesses (59, 60) with their control edges, is arranged, related to the rotor axis, approximately at the radial level of the centre of pivoting (22) and extends through the outer surface of the piston into the piston (3, 33, 73) in the direction of the torque-force component.
5. An arrangement in accordance with claim 4, characterised in that the pressure fluid pocket (54, 55, 71, 72) is formed to be regulatable stepwise or in a plurality of parts making use of a connection pocket (74, 75) arranged in the relevant cylinder wall and in that the effective cross-sectional area of the pressure fluid pocket (54, 55) is thereby changed so that it is matched to the torque-force component during the piston stroke.
6. An arrangement in accordance with claim 4, characterised in that the pressure fluid pocket (54, 55) consists of two individual pressure fluid pockets (54, 55, 71, 72) which are radially displaced relative to one another and which can be periodically connected to and switched off from the pressure fluid in the cylinder (26) one after the other.
7. An arrangement in accordance with claim 1, characterised in that the central web (21) of the piston shoe and the piston shoe pivot part (20) are formed with the same radius (100) about the pivot axis (22).
8. An arrangement in accordance with claim 1, characterised in that the piston shoe (10) is secured against dismantling by means of a pin (30) which swings in slots (31, 32) in the piston (5, 53) about a perpendicular to the piston axis (101). 9. An arrangement in accordance with claim 1, characterised in that recesses (19, 77) into which holding means (9, 96) secured in the named piston arms (1, 2) engage are arranged above the pivot surface (23) of the piston shoe (10).
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