EP1099055A1 - Radialkolbenmaschine mit rollenführungen - Google Patents
Radialkolbenmaschine mit rollenführungenInfo
- Publication number
- EP1099055A1 EP1099055A1 EP99934645A EP99934645A EP1099055A1 EP 1099055 A1 EP1099055 A1 EP 1099055A1 EP 99934645 A EP99934645 A EP 99934645A EP 99934645 A EP99934645 A EP 99934645A EP 1099055 A1 EP1099055 A1 EP 1099055A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- roller
- cylinder
- axis
- machine according
- radial piston
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
- F04B1/0404—Details or component parts
- F04B1/0439—Supporting or guiding means for the pistons
Definitions
- the invention is based on a radial piston machine, the pistons of which are pressurized on the inside and are each supported on a roller on the cam ring which is axially held by roller guides on the end faces and which has the other features from the preamble of patent claim 1.
- wedge piece with a circular segment-like cross-section viewed in the stroke direction of the piston, which axially positions the roller relative to the cam ring in the cylinder.
- the wedge pieces disclosed in the above-mentioned document can essentially be divided into three different types. 0
- each wedge piece on the side facing the roller has a flat surface resting on the end face of the roller and on the side facing away from the roller has a cylindrical surface contacting the inner surface of the cylinder.
- this wedge piece is accommodated in the space between the roller, piston and 5 cylinder wall, without being permanently connected to any of these components. Due to this freely movable arrangement of the wedge piece relative to the roller in the piston direction, the piston takes the wedge pieces in the direction of the cam ring during a load stroke. There is still no contact between the wedge pieces and the cams formed on the cam ring. In the subsequent On the other hand, idle stroke of the piston pushes the wedge pieces against the cams formed on the cam ring and is pushed inwards.
- each of the two wedge pieces on the side facing the roller has a driver-like projection which extends in a recess provided on the piston between the piston and roller in the direction of the other wedge piece.
- the wedge pieces are taken from the roller back into the cylinder when the piston is idle.
- one of the two wedge pieces on the side facing the cylinder wall has an elongated groove into which a bolt held on the cylinder wall in the form of a screw, clamp or the like engages and in this way prevents rotation of the piston in the cylinder and thus of the roller relative to the cam ring.
- An additional part is therefore required to prevent the wedge piece and thus the piston and roller from rotating with respect to the axis of the cylinder, so that the production outlay is high.
- the aim of the invention is to develop a radial piston machine with the features from the preamble of claim 1 so that it can be manufactured with less effort while ensuring reliable operation.
- a roller guide has a projection on its side facing away from the roller, while the cylinder is provided with a groove running in the axial direction, which groove projects the projection of the roller guide in
- the roller guides generally consist of a plastic material, so that the protrusion on the roller guide can be easily worked out of the solid material or, if the roller guide is produced by injection molding, can be molded on at the same time.
- a groove in the cylinder can be milled out after the cylinder has been worked out. If it advantageously extends inwards from the open end of the cylinder, it can also be obtained by first making a small hole in the cylinder block, which is cut when a cylinder is being worked out.
- the groove in the cylinder extends inwards to radially outside a point at which the underside of the piston facing away from the roller is in its extended dead center.
- the position of the inner end of the groove, the position of a piston seal held on the piston and sealing the gap between it and the cylinder and the stroke of the piston are matched to one another in such a way that the piston seal does not reach the area of the groove.
- the projection on the roller guide is a bar running in the axial direction of the cylinder, so that a certain length is available for the positive connection between the projection on the roller guide and the groove of the cylinder.
- the bar on a roller guide is preferably located in the center of the roller guide, so that the roller guide is indifferent to the direction in which rotation of the piston and the roller is prevented and forces at the strongest point of the roller guide be introduced into this.
- the roller guide can be inserted into the space between the roller and the cylinder in two positions rotated by 180 ° relative to each other if the projection or the strip is symmetrical to a plane running perpendicular to the axis of the cylinder at half the height of the roller guide .
- the contour of a groove of the cylinder is preferably formed by a circular arc, because then, as already indicated, the groove can be worked out particularly easily.
- both roller guides of a roller are secured against rotation to the cylinder block, the forces required for securing are divided between two roller guides, so that the projection or the strip on the roller guides can be relatively low and the grooves in the cylinder can be relatively flat.
- FIG. 2 shows a section along the line II-II from FIG. 1 with pistons and roller guides in view
- FIG. 3 shows a section along the line III-III from FIG. 2
- FIG. 4 shows a partial longitudinal section through a second exemplary embodiment with a different shape of the roller guides and
- FIG. 5 shows a section "taken along the line VV of Fig. 4
- I O mainly used as a radial piston engine and has a housing 12 which is composed essentially of two housing pots 13 and 14 and a cam ring 15 arranged between them. The three parts mentioned are held together by screws 10 coaxially and in a fluid-tight manner.
- the inner surface of the cam ring 15 is protruding as a cam 16 with a plurality of
- cams 17 formed, as can be clearly seen from Figure 2.
- the cam ring 15 there is a cylinder block 18 which is rotatable about an axis of rotation 19 coinciding with the axes of the housing parts.
- the cylinder block 18 has an inner toothing, a central passage 20, in which an end section 21 of an output shaft 22, which is provided with an outer toothing corresponding to the inner toothing of the passage 20, is axially displaceably received.
- the output shaft 22 is rotatably supported relative to the housing 12 via a bearing arrangement 30.
- the bearing arrangement comprises two tapered roller bearings 31 and 32, which are housed in the housing part 13 and can transmit high axial and radial forces.
- the second end section 33 of the output shaft 22 protrudes from the housing part 13 and, outside of this, has a shaft flange 34 for attachment to a drive element (not shown) of a device to be driven, for example on a wheel of a loader.
- a multiplicity of cylinders 35 which are radially aligned in a star shape with respect to the axis of rotation 19 and are open towards the cam ring 15, are formed in the cylinder block 18 and are regarded as circular cylinders with the same diameter throughout, each having a cylinder axis 36 perpendicular to the axis of rotation 19 of the cylinder block 18 can.
- each cylinder 35 has a central flat recess 37 with a reduced diameter, so that an annular shoulder 38 is created as a contact surface for the piston 45 located in the cylinder.
- Each cylinder 35 is assigned an access bore 41 running in the cylinder block 18 parallel to its axis of rotation 19, starting from one end of the cylinder block and opening into the cylinder on both sides of the shoulder 38, via which hydraulic fluid is supplied and discharged during operation of the radial piston motor.
- Each cylinder 35 also has in its wall two grooves 39 diametrically opposite each other in the direction of the axis of rotation 19 of the cylinder block, the contour of which, as can be seen in particular from FIG.
- the working spaces of the cylinders 35 are alternated in pairs depending on the relative position between the cylinder block 18 and the housing part 12 and offset with respect to one another via the respective access bore 39 connected to the high pressure side of a pressure medium source or relieved of pressure.
- a force acts on a piston 45 toward the outside in the direction of the cam ring 15.
- the piston is supported on the cam ring 15 by a roller 48.
- This is located in a receptacle of the piston 45, in which it is encompassed by more than 180 °, so that it can only be mounted in the direction of its axis 49.
- a thin bearing shell 50 made of a bearing metal, on which the roller rests, is clipped into each receptacle.
- the rollers 48 are tons with two end faces 51, 52 lying perpendicular to the axis 49 and, when the pistons 45 are displaced radially inward in the cylinders 35 when they hit a cam 16 of the cam 17, up to over half into the cylinders 35 on. This means that their length must be less than the diameter of a cylinder 35 and that in a wide stroke range of the pistons 45 there is a distance between the circular edges formed by the end faces and the cylindrical surface of a roller and the wall of the cylinders 35. Without additional measures, the rollers could move in the direction of their axis 49 and hit the cylinder block 18 during the return stroke of the piston. This could damage the parts and cause the engine to fail.
- a roller guide 53 is arranged in front of each of the two end faces 51 and 52 of a roller 48 and the position of each roller 48 in the direction of its own axis with respect to a cylinder 35 and thus with respect to a piston 45 and with respect to the stroke curve 16 is thereby predetermined.
- the two roller guides 53 for each roller 48 are each arranged in a space present between the end face 51 or 52 of the roller 48, the piston 45 and the cylinder wall of the cylinder 35 and are identical to one another.
- a roller guide 53 In the piston stroke direction, ie viewed in the direction of the axis 36 of a cylinder 35, a roller guide 53 has an essentially circular segment cross section.
- the roller guides rest against the end faces 51 and 52 of a roller 48 with a closed, flat surface.
- the roller guides facing the roller 48, they have a circular cylindrical pin 54 which is axial with respect to the axis 49 of a roller and which engages suckingly in a corresponding central recess 55 on the end face 51 and 52, respectively.
- the length of the pin 54 is somewhat greater than the depth of a recess 55, so that there is a small distance between the ring surface of a roller guide 53 around the pin 54 and the corresponding ring surface on the end face 51 or 52 'of a roller 48.
- roller guides 53 are removed from the roller 48 during retraction and extension of the pin 54 Pistons 45 taken away.
- the diameter of the roller guides 53 according to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3 is equal to the diameter of a roller 48.
- roller guides are moved outwards by the piston 45 and inwards by the cams of the cam ring 15.
- the substantially cylindrical outer surface 56 of each roller guide 53 facing away from a roller 48 lies against the wall of the cylinder 35.
- the roller guides 53 cannot be rotated with respect to the axis of rotation 49 of a roller 48.
- the relative rotary movement between the roller and roller guides takes place on the end faces 51 and 52 of the roller.
- the roller guides extend a roller 48, so to speak, and adapt it to the circular cylindrical cross section of a cylinder 35, so that the rollers cannot move in the direction of their axis in the entire stroke of a piston 45.
- each roller guide 53 is provided in the center of its outer surface 56 with a bar 57 running in the direction of the axis 36 over the entire height of a roller guide, the cross section of which is adapted to the cross section of the grooves 39 of the cylinder 35 and is positively received in the direction of rotation about the axis 36 of the cylinder 35.
- the bar 57 can be easily formed on the roller guides 53 made of a plastic material.
- the reference numeral 66 denotes a commutator, via which hydraulic fluid is supplied to the working spaces of the cylinders 35 via the access bores 41 or discharged from the working spaces during operation of the radial piston motor.
- the commutator is arranged in the housing part 14 in a fluid-tight and rotationally fixed manner. Between it and the housing part 14, two separate annular spaces 68 and 70 are formed, which are connected to an inlet channel 71 and outlet channel 72 leading to the outside. From the end face of the commutator 66 facing the cylinder block 18, a number of axial blind bores 73, which cut the annular space 68 and which correspond to the number of cams 17 of the lifting curve 16, extend uniformly.
- each two blind bores 73 also run from the front face of the commutator and at the same distance from the axis of rotation 19 as the blind bores 73 are shorter blind bores 74 which are connected to the annular space 70.
- hydraulic fluid is displaced without pressure via the bore 41 of the cylinder block 18 and via one of the blind bores 74.
- the bore 41 is not covered. Kung with the corresponding bore 74 and shortly thereafter in overlap with one of the bores 73.
- hydraulic fluid is supplied to the working space, so that the piston 45 is pushed outwards and a torque 17 is generated by a cam 17 when the roller 48 runs off.
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Abstract
Eine hydraulische Radialkolbenmaschine hat einen Hubring (15) und mit einem gegenüber dem Hubring um eine Drehachse drehbar angeordneten Zylinderblock (18) mit einer Vielzahl von in Radialrichtung des Zylinderblocks ausgerichteten Zylindern (35), in welcher ein verschiebbarer Kolben (45) aufgenommen ist, der sich über eine Rolle (48) am Hubring abstützt. Die Rolle (48) ist am Kolben um eine zur Drehachse des Zylinderblocks parallele Drehachse drehbar gelagert und über vor ihren Stirnseiten befindlichen und bezüglich der Achse des Zylinders relativ zum Zylinderblock verdrehgesicherten Rollenführungen in Richtung ihrer Drehachse axial im Zylinder gehalten. Erfindungsgemäss ist zumindest eine der beiden Rollenführungen einer Rolle unmittelbar ohne ein zusätzliches Teil zum Zylinderblock verdrehgesichert.
Description
Beschreibung
Radialkolbenmaschine mit Rollenführungen
5 Die Erfindung geht aus von einer Radialkolbenmaschine, deren Kolben innen mit Druck beaufschlagt sind und sich jeweils über eine durch Rollenführungen an den Stirnseiten axial gehaltene Rolle am Hubring abstützen und die die sonstigen Merkmale aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufweist.
I O Aus der Druckschrift GB 2 238 086 B ist eine diese Merkmale aufweisende Radialkolbenmaschine bekannt, für die der bislang im Zusammenhang mit der axialen Positionierung der Rollen verbundene fertigungstechnische Aufwand und somit die Fertigungs- und Montagekosten vermindert werden sollten. Diese Aufgabe sollte dadurch gelöst werden, daß in den Räumen zwischen den Rollenstirn-
15 Seiten und der Zylinderinnenfläche als Rollenführung jeweils ein Keilstück mit einem, in Hubrichtung des Kolbens betrachtet, kreissegmentartigen Querschnitt angeordnet wird, welches die Rolle gegenüber dem Hubring im Zylinder axial positioniert. Die in der vorstehend genannten Druckschrift offenbarten Keilstücke lassen sich im wesentlichen in drei verschiedene Bauarten einteilen. 0
In einer ersten Bauart hat jedes Keilstück an der der Rolle zugewandten Seite eine an der Stirnseite der Rolle anliegende ebene Oberfläche und an der der Rolle abgewandten Seite eine die Innenfläche des Zylinders kontaktierende zylindrische Oberfläche. Zudem ist dieses Keilstück in dem Raum zwischen Rolle, Kolben und 5 Zylinderwand aufgenommen, ohne mit irgendeinem dieser Bauteile in fester Verbindung zu stehen. Aufgrund dieser in Kolbenrichtung frei beweglichen Anordnung des Keilstücks gegenüber der Rolle nimmt der Kolben bei einem Lasthub die Keilstücke in Richtung Hubring mit. Dabei erfolgt noch kein Kontakt zwischen den Keilstücken und den am Hubring ausgebildeten Nocken. Bei dem anschließenden
Leerhub des Kolbens dagegen stoßen die Keilstücke an die am Hubring ausgebildeten Nocken und werden nach innen geschoben.
In einer zweiten Bauart weist jedes der beiden Keilstücke an der der Rolle zuge- wandten Seite einen mitnehmerartigen Vorsprung auf, der sich in einer am Kolben vorgesehenen Aussparung zwischen Kolben und Rolle in Richtung zum anderen Keilstück erstreckt. Hier werden die Keilstücke beim Leerhub des Kolbens von der Rolle wieder in den Zylinder mitgenommen.
Um auch dann, wenn die Rollen keinen Kontakt mit dem Hubring haben, die erforderliche Drehlage des Kolbens und damit der Rollen im Zylinder zu gewährleisten, weist gemäß einer dritten Bauart eines der beiden Keilstücke an der der Zylinderwand zugewandten Seite eine längliche Nut auf, in die ein an der Zylinderwand gehaltener Riegel in Form einer Schraube, Klammer oder dergleichen ein- greift und auf diese Weise eine Verdrehung des Kolbens im Zylinder und damit der Rolle gegenüber dem Hubring verhindert. Zur Verdrehsicherung des Keilstücks und damit von Kolben und Rolle bezüglich der Achse des Zylinders wird also ein zusätzliches Teil benötigt, so daß der Fertigungsaufwand hoch ist.
Ziel der Erfindung ist es, eine Radialkolbenmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß sie unter Gewährleistung eines funktionssicheren Betriebs mit geringerem Aufwand hergestellt werden kann.
Diese Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei einer Radialkolbenmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gemäß dem kennzeichnenden Teil dieses Patentanspruchs zumindest eine der beiden Rollenführungen einer Rolle unmittelbar ohne ein zusätzliches Teil zum Zylinderblock verdrehgesichert ist. Damit ist der Herstellungsaufwand für die Radialkol-
benmaschine beträchtlich verringert. Denn es erübrigt sich die Fertigung oder der Zukauf, die Handhabung und die Montage des in die Rollenführung eingreifenden Riegels.
Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen hydraulischen Radialkolbenmaschine kann man den Unteransprüchen entnehmen.
So weist gemäß Patentanspruch 2 eine Rollenführung auf ihrer der Rolle abgewandten Seite einen Vorsprung auf, während der Zylinder mit einer in Achsrich- tung verlaufenden Nut versehen ist, die den Vorsprung der Rollenführung in
Drehrichtung um die Achse des Zylinders formschlüssig aufnimmt. Die Rollenführungen bestehen im allgemeinen aus einem Kunststoffmaterial, so daß der Vorsprung an der Rollenführung leicht aus dem Vollen herausgearbeitet oder, sofern die Rollenführung durch Spritzgießen hergestellt wird, gleich mit angeformt wer- den kann. Eine Nut im Zylinder kann nach der Herausarbeitung des Zylinders ausgefräst werden. Wenn sie sich in vorteilhafter Weise vom offenen Ende des Zylinders aus nach innen erstreckt, kann sie auch dadurch erhalten werden, daß zunächst eine kleine Bohrung in den Zylinderblock eingebracht wird, die beim Herausarbeiten eines Zylinders angeschnitten wird.
Damit die Rollenführung nicht von Druck beaufschlagt wird, erstreckt sich gemäß Patentanspruch 4 die Nut im Zylinder nach innen bis radial außerhalb einer Stelle, an der sich die der Rolle abgewandte Unterseite des Kolbens in dessen ausgefahrenem Totpunkt befindet. Insbesondere sind gemäß Patentanspruch 5 die Lage des inneren Endes der Nut, die Lage einer am Kolben gehaltenen und den Spalt zwischen ihm und dem Zylinder abdichtenden Kolbendichtung und der Hubweg des Kolbens derart aufeinander abgestimmt, daß die Kolbendichtung nicht in den Bereich der Nut gelangt.
Vorteilhafterweise ist gemäß Patentanspruch 6 der Vorsprung an der Rollenführung eine in Achsrichtung des Zylinders verlaufende Leiste, so daß für den Formschluß zwischen dem Vorsprung an der Rollenführung und der Nut des Zylinders eine gewisse Länge zur Verfügung steht. Die Leiste an einer Rollenführung befin- det sich, in Achsrichtung des Zylinders betrachtet, bevorzugt mittig der Rollenführung, so daß die Rollenführung indifferent hinsichtlich der Richtung ist, in der ein Verdrehen des Kolbens und der Rolle verhindert wird und Kräfte an der stärksten Stelle der Rollenführung in diese eingeleitet werden. Zudem kann die Rollenführung bei der Montage in zwei um 180° gegeneinander gedrehten Positionen in den Zwischenraum zwischen der Rolle und dem Zylinder eingesetzt werden, wenn der Vorsprung bzw. die Leiste symmetrisch zu einer senkrecht zur Achse des Zylinders verlaufenden Ebene auf halber Höhe der Rollenführung liegt.
Gemäß Patentanspruch 8 wird die Kontur einer Nut des Zylinders, in Achsrichtung des Zylinders betrachtet, vorzugsweise durch einen Kreisbogen gebildet, weil sich dann die Nut, wie schon angedeutet, besonders einfach herausarbeiten läßt.
Sind beide Rollenführungen einer Rolle zum Zylinderblock verdrehgesichert, so teilen sich die zur Sicherung notwendigen Kräfte auf zwei Rollenführungen auf, so daß der Vorsprung bzw. die Leiste an den Rollenführungen relativ niedrig und die Nuten im Zylinder relativ flach sein können.
Zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen hydraulischen Radialkolbenmaschine sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 in der oberen Hälfte einen Längsschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel in einer ersten Ebene und in der unteren Hälfte einen Längsschnitt
durch eine zweite Ebene,
Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Figur 1 mit Kolben und Rollenführungen in Ansicht,
Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III aus Figur 2, 5 Figur 4 einen Teillängsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer anderen Form der Rollenführungen und
Figur 5 einen Schnitt'entlang der Linie V-V aus Figur 4.
Die in den Figuren 1 und 2 als Ganzes gezeigte Radialkolbenmaschine wird
I O hauptsächlich als Radialkolbenmotor verwendet und besitzt ein Gehäuse 12, das sich im wesentlichen aus zwei Gehäusetöpfen 13 und 14 und einem zwischen diesen angeordneten Hubring 15 zusammensetzt. Die genannten drei Teile sind mittels Schrauben 10 koaxial und fluiddicht aneinander gehalten. Die Innenfläche des Hubrings 15 ist als Hubkurve 16 mit einer Vielzahl von nach innen vorsprin-
15 genden Nocken 17 ausgebildet, wie es deutlich aus Figur 2 ersichtlich ist. Innerhalb des Hubrings 15 befindet sich ein Zylinderblock 18, der um eine mit den Achsen der Gehäuseteile zusammenfallende Drehachse 19 drehbar ist. Der Zylinderblock 18 besitzt einen mit einer Innenverzahnung versehenen, zentrischen Durchgang 20, in dem ein Endabschnitt 21 einer Abtriebswelle 22, der mit einer der In- 0 nenverzahnung des Durchgangs 20 entsprechenden Außenverzahnung versehen ist, axial verschiebbar aufgenommen ist. Die Abtriebswelle 22 ist über eine Lageranordnung 30 gegenüber dem Gehäuse 12 drehbar gelagert. Die Lageranordnung umfaßt dabei zwei Kegelrollenlager 31 und 32, die im Gehäuseteil 13 untergebracht sind und hohe Axial- und Radialkräfte übertragen können. Der zweite 5 Endabschnitt 33 der Abtriebswelle 22 ragt aus dem Gehäuseteil 13 heraus und weist außerhalb von diesem einen Wellenflansch 34 zur Befestigung an einem nicht dargestellten Antriebselement eines anzutreibenden Geräts, beispielsweise an einem Rad eines Laders, auf.
Im Zylinderblock 18 sind eine Vielzahl von bezüglich der Drehachse 19 sternförmig radial ausgerichteten und nach außen zum Hubring 15 hin offene Zylinder 35 ausgebildet, die als durchgängig gleichen Durchmesser aufweisende Kreiszylinder mit einer jeweiligen bezüglich der Drehachse 19 des Zylinderblocks 18 senkrech- ten Zylinderachse 36 betrachtet werden können. Bodenseitig besitzt jeder Zylinder 35 zentral eine flache Vertiefung 37 mit einem verringerten Durchmesser, so daß eine ringförmige Schulter 38 als Anlagefläche für den sich im Zylinder befindlichen Kolben 45 geschaffen ist. Jedem Zylinder 35 ist eine im Zylinderblock 18 parallel zu dessen Drehachse 19 verlaufende, von der einen Stirnseite des Zylinderblocks ausgehende und beidseits der Schulter 38 in den Zylinder mündende Zutrittsbohrung 41 zugeordnet, über die im Betrieb des Radialkolbenmotors Hydraulikfluid zu- und abgeführt wird. Jeder Zylinder 35 besitzt außerdem in seiner Wand zwei sich in Richtung der Drehachse 19 des Zylinderblocks diametral gegenüberliegende Nuten 39, deren Kontur, wie insbesondere aus Figur 3 hervorgeht, durch einen Kreisbogen 40 gebildet wird und deren Tiefe etwa einem Drittel der Wandstärke des Zylinderblocks 18 im Bereich der Nuten entspricht. In Richtung einer Zylinderachse 36 erstrecken sich die beiden Nuten 39 nach innen etwa bis auf die halbe Höhe eines Zylinders 35. An dem in einem Zylinder 35 aufgenommenen Kolben 45 läuft in einem geringen Abstand zur nach innen gewandten Unterseite 46 eine Ringnut herum, in der eine Kolbendichtung 47 aufgenommen ist. Wie man aus Figur 1 erkennt, in der der dort gezeigte Kolben 45 ganz nach außen ausgefahren ist und seinen oberen Totpunkt einnimmt, befindet sich in dieser Position des Kolbens die Kolbendichtung 47 unterhalb der Nuten 39, so daß der Arbeitsraum zwischen der Unterseite 46 des Kolbens 45 und dem Boden des Zylinders 35 immer gegen die Nuten 39 abgedichtet ist.
Im Betrieb werden die Arbeitsräume der Zylinder 35 jeweils paarig in Abhängigkeit von der relativen Position zwischen dem Zylinderblock 18 und dem Gehäuseteil 12 abwechselnd und versetzt zueinander über die jeweilige Zutrittsbohrung 39 mit
der Hochdruckseite einer Druckmittelquelle verbunden oder von Druck entlastet. Bei Druckbeaufschlagung wirkt auf einen Kolben 45 eine nach außen in Richtung auf den Hubring 15 zu gerichtete Kraft. Dabei stützt sich der Kolben am Hubring 15 über eine Rolle 48 ab. Diese befindet sich in einer Aufnahme des Kolbens 45, in der sie um mehr als 180° umfaßt wird, so daß sie nur in Richtung ihrer Achse 49 montiert werden kann. In jeder Aufnahme ist eine dünne Lagerschale 50 aus einem Lagermetall eingeklipst, auf der die Rolle aufliegt.
Die Rollen 48 sind Tonnen mit zwei senkrecht zur Achse 49 liegenden Stirnseiten 51 , 52 und tauchen, wenn die Kolben 45 beim Auflaufen auf einen Nocken 16 der Hubkurve 17 in den Zylindern 35 radial nach innen verschoben werden, bis über die Hälfte in die Zylinder 35 ein. Dies bedeutet, daß ihre Länge geringer sein muß als der Durchmesser eines Zylinders 35 und daß in einem weiten Hubbereich der Kolben 45 ein Abstand zwischen den durch die Stirnflächen und die Zylinderfläche einer Rolle gebildeten kreisförmigen Kanten und der Wand der Zylinder 35 besteht. Ohne zusätzliche Maßnahme könnten sich die Rollen in Richtung ihrer Achse 49 verschieben und beim Rückhub des Kolbens gegen den Zylinderblock 18 stoßen. Dies könnte zur Beschädigung der Teile und zum Ausfall des Motors führen. Um dies zu verhindern, ist vor jeder der beiden Stirnseiten 51 und 52 einer Rolle 48 eine Rollenführung 53 angeordnet und dadurch die Position jeder Rolle 48 in Richtung ihrer eigenen Achse bezüglich eines Zylinders 35 und damit bezüglich eines Kolbens 45 und bezüglich der Hubkurve 16 vorgegeben. Die beiden Rollenführungen 53 für jede Rolle 48 sind jeweils in einem zwischen der Stirnseite 51 bzw. 52 der Rolle 48, dem Kolben 45 und der Zylinderwand des Zylinders 35 vorhandenen Räumen angeordnet und identisch zueinander. In Kolbenhubrichtung, also in Richtung der Achse 36 eines Zylinders 35 betrachtet, weist eine Rollenführung 53 einen im wesentlichen kreissegmetförmigen Querschnitt auf. Bei der Ausführung nach den Figuren 1 bis 3 liegen die Rollenführungen mit einer geschlossenen ebenen Fläche an den Stirnseiten 51 und 52 einer Rolle 48 an.
Bei der Ausführung nach den Figuren 4 und 5 dagegen besitzen sie der Rolle 48 zugewandt einen bezüglich der Achse 49 einer Rolle axialen, kreiszylindrischen Zapfen 54, der in eine entsprechende zentrische Ausnehmung 55 an der Stirnseite 51 bzw. 52 saugend eingreift. Die Länge des Zapfens 54 ist etwas größer als die Tiefe einer Ausnehmung 55, so daß zwischen der Ringfläche einer Rollenführung 53 um den Zapfen 54 herum und der entsprechenden Ringfläche an der Stirnseite 51 bzw. 52' einer Rolle 48 ein geringer Abstand besteht. Über den Zapfen 54 werden bei der Ausführung nach den Figuren 4 und 5, bei der die Breite des Hubrings in Richtung der Achse des Zylinderblocks 18 etwa gleich der Länge der Rollen 48 ist, die Rollenführungen 53 von der Rolle 48 beim Ein- und Ausfahren des Kolbens 45 mitgenommen. Die Rollenführungen 53 des Ausführungsbeispiels nach den Figuren 4 und 5, die wie auch diejenigen nach dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 in einer Ansicht in Richtung der Achse 49 einer Rolle 48 eine kreisförmige Außenkontur mit zwei gegenüberliegenden Abflachungen zeigen, haben deshalb auch einen Durchmesser, der geringfügig kleiner als der Durchmesser einer Rolle 48 ist. Der Durchmesser der Rollenführungen 53 nach dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 ist gleich dem Durchmesser einer Rolle 48. Dort werden die Rollenführungen nach außen vom Kolben 45 und nach innen von den Nocken des Hubrings 15 bewegt. Die einer Rolle 48 abgewandte im wesentlichen zylindrische Außenfläche 56 jeder Rollenführung 53 liegt an der Wand des Zylinders 35 an. Die Rollenführungen 53 sind dadurch bezüglich der Drehachse 49 einer Rolle 48 nicht verdrehbar. Die relative Drehbewegung zwischen Rolle und Rollenführungen findet an den Stirnseiten 51 und 52 der Rolle statt. Durch die Rollenführungen wird eine Rolle 48 sozusagen verlängert und an den kreiszylindrischen Querschnitt eines Zylinders 35 angepaßt, so daß sich die Rollen im gesamten Hub eines Kolbens 45 in Richtung ihrer Achse nicht verlagern können.
Ohne weitere Maßnahmen noch nicht verhindert wäre, daß sich die Kolben 45 mitsamt den Rollen 48 um die Achse 36 eines Zylinders 35 verdrehen. Um eine Verdrehsicherung um diese Achse zu erhalten, ist jede Rollenführung 53 mittig ihrer Außenfläche 56 mit einer in Richtung der Achse 36 über die gesamte Höhe einer Rollenführung verlaufenden Leiste 57 versehen, die in ihrem Querschnitt an den Querschnitt der Nuten 39 des Zylinders 35 angepaßt ist und von diesem in Drehrichtung um die Achse 36 des Zylinders 35 formschlüssig aufgenommen wird. Auf diese Weise ist ohne zusätzliche Teile verhindert, daß sich Kolben 45 und Rolle 48 um die Achse 36 des Zylinders 35 verdrehen und eine Rolle die Hubkurve 16 am Hubring 15 in einer Schräglage beaufschlagt. Die Leiste 57 läßt sich an den aus einem Kunststoffmaterial hergestellten Rollenführungeπ 53 leicht ausformen.
Mit dem Bezugszeichen 66 ist ein Kommutator bezeichnet, über den im Betrieb des Radialkolbenmotors den Arbeitsräumen der Zylinder 35 Hydraulikfluid über die Zutrittsbohrungen 41 zugeführt oder aus den Arbeitsräumen abgeführt wird. Der Kommutator ist im Gehäuseteil 14 fluiddicht und drehfest angeordnet. Zwischen ihm und dem Gehäuseteil 14 sind zwei voneinander getrennte Ringräume 68 und 70 ausgebildet, die mit einerm nach außen führenden Zuflußkanal 71 bzw. Abflußkanal 72 verbunden sind. Von der dem Zylinderblock 18 zugewandten Stirnseite des Kommutators 66 gehen gleichmäßig verteilt eine der Anzahl der Nocken 17 der Hubkurve 16 entsprechende Anzahl von axialen Sackbohrungen 73 aus, die den Ringraum 68 anschneiden. Zwischen jeweils zwei Sackbohrungen 73 verlaufen ebenfalls von der besagten Stirnseite des Kommutators aus und im gleichen Abstand von der Drehachse 19 wie die Sackbohrungen 73 kürzere Sackbohrungen 74, die mit dem Ringraum 70 verbunden sind. Im Betrieb wird beim Auflaufen einer Rolle 48 auf einen Nocken 17 der Hubkurve 16 aus dem Arbeitsraum des entsprechenden Zylinders 35 Hydraulikfluid über die Bohrung 41 des Zylinderblocks 18 und über eine der Sackbohrungen 74 drucklos verdrängt. Im Bereich der Kuppe eines Nockens 17 gerät die Bohrung 41 außer Überdek-
kung mit der entsprechenden Bohrung 74 und kurz darauf in Überdeckung mit einer der Bohrungen 73. Nun wird dem Arbeitsraum Hydraulikfluid zugeführt, so daß der Kolben 45 nach außen gedrängt wird und beim Ablaufen der Rolle 48 von einer Nocke 17 ein Drehmoment erzeugt wird.
Claims
1. Hydraulische Radialkolbenmaschine mit einem Hubring (15) und mit einem gegenüber dem Hubring (15) um eine Drehachse (19) drehbar angeordneten Zylin- derblock (18) mit einer Vielzahl von in Radialrichtung des Zylinderblocks (18) ausgerichteten Zylindern (35), in denen jeweils ein verschiebbarer Kolben (45) aufgenommen ist, der sich- über eine Rolle (48) am Hubring (15) abstützt, wobei die Rolle (48) am Kolben (45) um eine zur Drehachse (19) des Zylinderblocks (18) parallele Drehachse (49) drehbar gelagert angeordnet ist und sich über vor ihren Stirnseiten (51 , 52) befindlichen und bezüglich der Achse (36) des Zylinders (35) relativ zum Zylinderblock (18) verdrehgesicherten Rollenführungen (53) in Richtung ihrer Drehachse (49) axial im Zylinder (35) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der beiden Rollenführungen (53) einer Rolle (48) unmittelbar ohne ein zusätzliches Teil zum Zyiinderblock (18) verdrehgesichert ist.
2. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Rollenführung (53) auf ihrer der Rolle (48) abgewandten Seite (56) einen Vorsprung (57) aufweist und daß der Zylinder (35) mit einer in Richtung seiner Achse (36) verlaufenden Nut (39) versehen ist, die den Vorsprung (57) der Rollenführung (53) in Drehrichtung um die Achse (36) des Zylinders (35) formschlüssig aufnimmt.
3. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß sich die Nut (39) vom offenen Ende des Zylinders (35) aus nach innen erstreckt.
4. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nut (39) im Zylinder (35) nach innen bis radial au-
ßerhalb einer Stelle erstreckt, an der sich die der Rolle (48) abgewandte Unterseite (46) des Kolbens (45) in dessen ausgefahrenem Totpunkt befindet.
5. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach Patentanspruch 4, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Nut (39) radial außerhalb des Hubweges einer am Kolben (45) gehaltenen und den Spalt zwischen diesem und dem Zylinder (35) abdichtenden Kolbendichtung (47) endet.
6. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da- durch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (57) an der Rollenführung (53) eine in
Achsrichtung des Zylinders (35) verlaufende Leiste ist.
7. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Vorsprung bzw. die Leiste (57) an einer Rollenführung (53), in Achsrichtung des Zylinders (35) betrachtet, mittig der Rollenführung (53) befindet.
8. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur einer Nut (39) des Zylinders (35), in Achs- richtung des Zylinders (35) betrachtet, durch einen Kreisbogen (40) gebildet wird.
9. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach einem vorhergehenden Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rollenführungen (53) einer Rolle (48) unmittelbar ohne ein zusätzliches Teil zum Zylinderblock (18) verdrehgesichert sind.
10. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach einem vorhergehenden Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenführungen (53) an der der Stirnseite (51 , 52) der Rolle (48) zugewandten Seite einen Vorsprung (54) aufweisen, der in eine an der Stirnseite (51 , 52) der Rolle (48) ausgebildete Ausnehmung (55)
eingreift.
11. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenführungen (53) nach außen durch den Kol- ben (45) und nach innen durch den Hubring (15) verschiebbar sind.
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