EP1311760A1 - Hydraulic radial piston engine - Google Patents

Hydraulic radial piston engine

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Publication number
EP1311760A1
EP1311760A1 EP01945062A EP01945062A EP1311760A1 EP 1311760 A1 EP1311760 A1 EP 1311760A1 EP 01945062 A EP01945062 A EP 01945062A EP 01945062 A EP01945062 A EP 01945062A EP 1311760 A1 EP1311760 A1 EP 1311760A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
section
receptacle
rotor
axis
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
Application number
EP01945062A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1311760B1 (en
Inventor
Chris Shrive
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.)
Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Bosch Rexroth AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Rexroth AG filed Critical Bosch Rexroth AG
Publication of EP1311760A1 publication Critical patent/EP1311760A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1311760B1 publication Critical patent/EP1311760B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • F04B1/047—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement with actuating or actuated elements at the outer ends of the cylinders
    • 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 hydraulic radial piston machine which has the features from the preamble of patent claim 1.
  • Such a hydraulic radial piston machine is known from DE 196 18 793 A1.
  • the rotor is located within the cam ring and has a plurality of piston receptacles which are radially aligned with respect to its axis of rotation and which are open to the outside of the cam ring.
  • each piston holder there is a piston, from which a cylindrical roller is carried in a bearing holder, which lies against a stroke curve of the stroke ring.
  • a working space is connected radially on the inside of the piston to a pressure medium source if there is a roller on an outwardly falling flank of the cam ring, while the working space is relieved of pressure if the roller is on an inwardly rising flank of the Hubrings is located.
  • the height of the maximum torque that can be generated depends on the pressure with which the pistons can be acted upon to a maximum and on the size of the piston surface at which the pressure acts.
  • the aim is therefore to have a large cross section of the pistons.
  • a piston can only have a large cross-section at a relatively large distance from the axis of rotation of the rotor, since otherwise there would be too little rotor material between the individual piston holders to reliably prevent the rotor from tearing. Assuming the piston cross-section remains the same over the entire length of the piston, the guide length for the piston would be very small.
  • Each piston receptacle has a first partial receptacle, which is located radially on the outside in the rotor, and a second partial receptacle, which is closer to the axis of rotation than the first partial receptacle and whose cross section is smaller than the cross section of the first partial receptacle.
  • Each piston has a first piston section which is slidably guided in the first partial receptacle and a second piston section which has a smaller cross section than the first piston section and is slidably guided in the second partial receptacle.
  • the free spaces located radially further inward than the first piston section, namely an annular space which is delimited perpendicularly to the piston axis by the wall of the first partial holder and by the second piston section and axially by the steps on the piston and in the piston holder, and a fully cylindrical one Space behind the second piston section are fluidly connected to one another, so that the effective pressure area is given by the large cross section of the first piston section.
  • a piston is guided in the first piston section and at the end of the second piston section, so that the guide length is long.
  • the fluidic connection between the annular space and the space behind the second piston section can be achieved through bores within the second piston section, through a longitudinal groove in the second partial receptacle or, as is described in EP 0 607 069 B1 and in DE 196 18 793 A1 is shown to be produced by flattenings on the second piston section parallel to the piston axis or also conically to it.
  • the first partial receptacle of a piston receptacle and the first piston section have a guide and sealing cross section that deviates from the circular shape.
  • This cross section has two longitudinal sides running parallel to the axis of rotation of the roller and two semicircles which connect the longitudinal sides to one another.
  • Piston receptacles and pistons with such a cross section elongated in the direction of the axes of rotation of the rotor and rollers make it possible to obtain a large piston area, without increasing the diameter of the rotor and thus the entire radial piston machine.
  • an increase in the axial direction is necessary if the piston area is to be larger than in the case of a circular piston cross section.
  • the semicircular sections in cross section also mean that the rollers are shorter in the direction of their axes of rotation than the piston seats and the pistons, and it is necessary to secure them in their axial position by rings rotating around the rotor.
  • the invention has for its object to develop a hydraulic radial piston machine having the features from the preamble of claim 1 so that a larger stroke volume per piston is possible for a given size and thus a greater torque can be generated and that the rollers on are easily secured in their position in the axial direction.
  • the desired aim can be achieved in a generic hydraulic radial piston machine according to the invention in that, as stated in the characterizing part of patent claim 1, the piston receptacles have two wall sections oriented perpendicular to the axis of rotation of the rollers and that the distance between the two end faces a roll is only slightly smaller than the distance between the two flat wall sections of the piston holders.
  • the two flat wall sections are used to axially secure the rollers.
  • the rollers are longer than with circular piston receptacles and circular pistons with the same extent in the axial direction and in the peripheral direction.
  • Corresponding Their bearing surface in the piston and their contact line or contact surface on the cam ring can be made larger. As a result, the components are less loaded with the same necessary torque or are able to transmit a higher torque without damage.
  • the two flat wall sections of a piston receptacle are preferably narrower than the diameter of a roller.
  • the rollers are offset at both ends to form a collar with a smaller diameter, the diameter of which is at most as large as the width of a flat wall of a piston receptacle.
  • This design makes it possible to produce the contour of the piston receptacles with a milling tool and with a grinding tool, the diameter of which is greater than half the difference between the peripheral extension of a piston receptacle and the diameter of a roller.
  • a milling tool is more stable and works faster than a tool with a smaller diameter.
  • a relatively large radius following the flat wall sections limits the notch load on the rotor.
  • the width of a flat wall section of a piston holder is only about sixty percent of the diameter of a roll.
  • each flat wall section of a piston receptacle is followed by a curved wall section having a constant radius, which preferably extends at least approximately over ninety degrees.
  • the radius of this wall section corresponds to the radius of the tools with which the contour of the piston receptacles is produced, and can therefore be machined quickly.
  • the radius of a curved wall section of the first partial holder adjoining a flat wall section and the radius of the second, circular partial holder of a piston holder are the same, so that both partial holders can be finished with the same milling and grinding tools.
  • FIG. 1 shows the exemplary embodiment in a longitudinal section, the longitudinal section lying in a first plane in the upper half and in a second plane in the lower half and the visible radial piston being in its outer dead center,
  • FIG. 2 shows a section of Figure 1 in the region of the visible radial piston, the However, it is now at its inner dead center, FIG. 3 shows a view from the outside radially of a piston receptacle and a radial piston located therein, and FIG. 4 shows a side view of the radial piston from FIG. 3 in the direction of the axis of rotation of the roller.
  • the radial piston machine shown in whole or in part in FIGS. 1 and 2 is 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 designed as a cam 16 with a plurality of inwardly projecting cams 17.
  • the rotor 18 has a central passage 20 provided with an internal toothing, in which an end section 21 of an output shaft 22, which is provided with an external toothing corresponding to the internal toothing of the passage 20, is received in an axially displaceable manner.
  • 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 to a wheel of a loader.
  • a plurality of piston receptacles 35 which are radially aligned with respect to the axis of rotation 19 and are open toward the cam ring 15, are formed in the rotor 18.
  • Two partial receptacles can be distinguished on a piston receptacle 35.
  • a first partial receptacle 36 is located on the outside of the rotor 18 and has a large one which differs from the circular shape and is one
  • the central axis 37 has a double symmetrical cross section, as can be seen in more detail in FIG. 3. Twice symmetrical means that the cross section only comes back to cover itself after a rotation of 180 degrees around the central axis.
  • the second partial receptacle 38 which adjoins the partial receptacle 36 towards the inside, is circular-cylindrical in cross section, the diameter being considerably smaller than the extent of the first partial receptacle 36 in the direction of the axis of rotation 19 and in the peripheral direction of the rotor 18
  • the axis of the partial receptacle 38 coincides with the central axis 37, which can be referred to as the axis of the entire piston receptacle 35.
  • the two partial receptacles 36 and 38 merge into one another in an annular shoulder 39 which is perpendicular to the central axis 37.
  • the cross section of the partial receptacle 36 remains the same from the shoulder 39 to the outside of the rotor 18.
  • the first partial receptacle 36 of a piston receptacle 35 has a certain first maximum dimension in the direction of the axis of rotation 19 and a somewhat smaller second maximum dimension perpendicular to a plane 41 spanned by the axis of rotation 19 and the central axis 37.
  • wall sections 43 and 44 lying opposite one another in the direction of the axis of rotation 19, i.e. parallel to a plane 42 perpendicular to the axis of rotation 19, each of which is symmetrical on both sides of the plane 41 and perpendicular to this plane 41 a little less than half as wide as is the maximum extension of the piston seat 35 in this direction.
  • each flat wall section 43, 44 is adjoined by a wall section 45 which has a constant curvature, that is to say a constant radius, and extends over an angle of approximately 75 to 80 degrees.
  • the radius is slightly larger than a quarter of the distance between the two flat wall sections 43 and 44 from one another.
  • the transition between one end of a wall section 43, 44 and a wall section 45 is continuous.
  • the transition between the second end of a wall section 45 and an adjoining wall section 46 extending between the two second ends of two wall sections 45 is also continuous, the two wall sections 46 being seen from the central axis 37. hen, are slightly bent outwards and have the greatest distance from each other in the plane 42.
  • the first partial receptacle 36 of a piston receptacle 35 has a very rounded cross section that is similar to a rectangle.
  • the second partial receptacle 38 of a piston receptacle 35 has a circular cross section, that is to say it has the shape of a circular cylinder.
  • the radius of this circular cylinder is equal to the radius of the wall sections 45 of the first partial holder 36, so that both partial holders can be finished with the same tools having the radius of the second partial holder.
  • each piston receptacle 35 there is a piston 50, by means of which, in accordance with the two partial receptacles 36 and 38 of a piston receptacle 35, two piston sections 51 and 52 can be seen one behind the other in the direction of the central axis 37 and can be distinguished from one another with regard to their circumferential outer surface.
  • the first piston section 51 is slidably guided in the first partial receptacle 36 of a piston receptacle 35 and, taking into account the play provided for its mobility, has the same cross section as the first partial receptacle 36 of the piston receptacle 35.
  • a piston runs in the vicinity of the lower end near the lower end radially open groove 53 around which there is a metallic sealing ring 54 which slides along the wall of the partial receptacle 36.
  • the second piston section 52 is designed as a double and has only a guiding function. For its guiding function, it has a diameter at least over a certain distance from its lower end outside of the two flats 55, which corresponds to the diameter of the second partial receptacle 38 of a piston receptacle 35.
  • the two flats 55 are perpendicular to the axis of rotation 19 of the rotor.
  • the piston section 52 In the direction of the piston axis, which is equal to the central axis 37 of a piston receptacle, the piston section 52 is so long that it is still immersed in the partial receptacle 38 in each stroke position of the piston 50, so that the piston is always also in the part except in the partial receptacle 36 - Mount 38 is guided.
  • the flats 55 are the free space that the piston leaves in the partial receptacle 38 and the free space that the piston 50 has. left below the sealing ring 54 in the partial receptacle 36 between it and the shoulder 39, fluidly connected to one another.
  • the piston section 51 is designed in the manner of a half-pipe, through which a continuous bearing receptacle 56 is formed with a bearing shell 57 for a roller 58 which bears against the cam ring 15.
  • the axes 59 of the rollers run parallel to the axis of rotation 19 of the rotor 18.
  • a roller 58 is slightly shorter in the direction of its axis than the distance between the two flat wall sections 44 of a piston receptacle 35 and is opposite each of these wall sections with a flat end face 60.
  • the rollers 58 are secured in their axial position in each stroke position of the pistons 50.
  • the rollers are very long and therefore have a large contact line or contact surface on the lifting curve 16.
  • the two flat wall sections 44 are narrower in a direction perpendicular to the plane 41 than the diameter of a roller 58. Therefore, each end face 60 is on a collar 61 formed, in which a roller 58 is offset at its end to a smaller diameter, corresponding approximately to the width of the wall sections 44.
  • the diameter of the collars 61 is so large that the end faces 60 and the flat wall sections 44 of the piston receptacles also lie opposite one another in the outermost stroke position of a piston 50 and secure the rollers 58 in the axial direction.
  • Each piston receptacle 35 is assigned an access bore 65 running in the rotor 18 parallel to its axis of rotation 19, starting from one end face of the rotor and opening into the partial receptacle 38, via which hydraulic fluid is supplied and discharged during operation of the radial piston motor. This is done via a commutator 66, which is arranged in the housing part 14 in a fluid-tight and rotationally fixed manner. be- see him and the housing part 14, two separate annular spaces 67 and 68 are formed, which are connected to an outwardly leading inflow channel 69 and outflow channel 70.
  • axial channels 71 From the end face of the commutator 66 facing the rotor 18 a number of axial channels 71, which open into the annular space 67 and which correspond to the number of cams 17 of the lifting curve, extend uniformly. Between each two axial channels 71 also run from said end face of the commutator and at the same distance from the axis of rotation 19 as the axial channels 71, shorter axial channels 72, which are connected to the annular space 68. In operation, when a roller 58 runs onto a cam 17 of the stroke curve, hydraulic fluid is displaced without pressure from the working space of the corresponding piston receptacle 35 via the bore 65 of the rotor 18 and via one of the axial channels 71.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a hydraulic radial piston engine comprising: a lifting ring (15) that is fixed to the housing; a rotor (18), which is mounted opposite the lifting ring such that it can rotate about a rotational axis; a multitude of piston seats (35) that, with regard to the rotational axis, are radially aligned inside the rotor, and; a multitude of pistons (50) of which each is displaceably mounted inside a piston seat, and which comprise, at least over a portion of their length, a non-circular guiding and sealing cross section. The guiding and sealing cross section of the pistons corresponds to a guiding and sealing cross section of the piston seats, which has a corresponding non-circular shape and which remains unchanged up to the exterior of the rotor. The hydraulic radial piston engine also comprises circular cylindrical rolls (58), which are supported inside bearing seats by the pistons, aligned with the rotational axis thereof in the direction of the rotational axis of the rotor, and which are provided for supporting the pistons on the lifting ring. The rolls have two faces (60), which face away from one another, and which extend perpendicular to the rotational axis thereof. According to the invention, the piston seats (35) comprise two wall sections (44), which are aligned perpendicular to the rotational axis of the rolls, and the distance between both faces of a roll is only slightly less than the distance between both flat wall sections (44) of the piston seats (35).

Description

Beschreibung description
Hydraulische RadialkolbenmaschineHydraulic radial piston machine
Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Radialkolbenmaschine, die die Merkmale aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufweist.The invention is based on a hydraulic radial piston machine which has the features from the preamble of patent claim 1.
Eine solche hydraulische Radialkolbenmaschine ist aus der DE 196 18 793 A1 bekannt. Der Rotor befindet sich innerhalb des Hubrings und besitzt eine Vielzahl von bezüglich seiner Drehachse radial ausgerichtete Kolbenaufnahmen, die nach außen zum Hubring zu offen sind. In jeder Kolbenaufnahme befindet sich ein Kolben, von dem in einer Lageraufnahme eine zylindrische Rolle getragen wird, die an einer Hubkurve des Hubrings anliegt. Beim Einsatz als Motor wird ein Arbeitsraum radial innen an den Kolben mit einer Druckmittelquelle verbunden, wenn sich eine Rolle an einer nach außen abfallenden Flanke des Hubrings befindet, während der Arbeitsraum von Druck entlastet wird, wenn sich die Rolle an einer nach innen ansteigenden Flanke des Hubrings befindet. Dadurch wird ein Drehmoment erzeugt, das zu einer relativen Verdrehung zwischen Rotor und Hubring führt. Die Höhe des maximal erzeugbaren Drehmoments hängt vom Druck, mit dem die Kol- ben maximal beaufschlagbar sind und von der Größe der Kolbenfläche ab, an der der Druck wirkt. Um bei einer gegebenen Baugröße einer hydraulischen Radialkolbenmaschine ein großes Drehmoment erzeugen zu können, strebt man also einen großen Querschnitt der Kolben an. Allerdings kann ein Kolben nur in relativ großer Entfernung von der Drehachse des Rotors einen großen Querschnitt ha- ben, da sonst zwischen den einzelnen Kolbenaufnahmen zu wenig Rotormaterial vorhanden wäre, um ein Reißen des Rotors sicher zu vermeiden. Gleichbleibenden Kolbenquerschnitt über die gesamte Länge des Kolbens vorausgesetzt, wäre dann die Führungslänge für den Kolben sehr klein.Such a hydraulic radial piston machine is known from DE 196 18 793 A1. The rotor is located within the cam ring and has a plurality of piston receptacles which are radially aligned with respect to its axis of rotation and which are open to the outside of the cam ring. In each piston holder there is a piston, from which a cylindrical roller is carried in a bearing holder, which lies against a stroke curve of the stroke ring. When used as a motor, a working space is connected radially on the inside of the piston to a pressure medium source if there is a roller on an outwardly falling flank of the cam ring, while the working space is relieved of pressure if the roller is on an inwardly rising flank of the Hubrings is located. This creates a torque that causes relative rotation between the rotor and cam ring. The height of the maximum torque that can be generated depends on the pressure with which the pistons can be acted upon to a maximum and on the size of the piston surface at which the pressure acts. In order to be able to generate a large torque for a given size of a hydraulic radial piston machine, the aim is therefore to have a large cross section of the pistons. However, a piston can only have a large cross-section at a relatively large distance from the axis of rotation of the rotor, since otherwise there would be too little rotor material between the individual piston holders to reliably prevent the rotor from tearing. Assuming the piston cross-section remains the same over the entire length of the piston, the guide length for the piston would be very small.
Aus der DE 196 18 793 A1 , aber z. B auch aus der DE 40 37455 C1 oder aus der EP 0 607 069 B1 ist es bekannt, bei Radialkolbenmaschinen eine große wirksame Kolbenfläche und eine lange Führungslänge dadurch zu erhalten, daß man die Kolben als Stufenkolben und die Kolbenaufnahmen entsprechend als gestufte Aufnahmen ausbildet. Jede Kolbenaufnahme besitzt eine erste Teilaufnahme, die sich radial ganz außen im Rotor befindet, und eine zweite Teilaufnahme, die sich näher an der Drehachse als die erste Teilaufnahme befindet und deren Querschnitt kleiner als der Querschnitt der ersten Teilaufnahme ist. Jeder Kolben besitzt einen ersten Kolbenabschnitt, der gleitend in der ersten Teilaufnahme geführt ist, und einen einen kleineren Querschnitt als der erste Kolbenabschnitt aufweisenden zweiten Kolbenabschnitt, der gleitend in der zweiten Teilaufnahme geführt ist. Die sich radial weiter innen als der erste Kolbenabschnitt befindlichen Freiräume, nämlich ein Ringraum, der senkrecht zur Kolbenachse durch die Wand der ersten Teilaufnahme und durch den zweiten Kolbenabschnitt und axial durch die Stufen am Kolben und in der Kolbenaufnahme begrenzt wird, und ein vollzylindri- scher Raum hinter dem zweiten Kolbenabschnitt sind fluidisch offen miteinander verbunden, so daß die wirksame Druckfläche durch den großen Querschnitt des ersten Kolbenabschnitts gegeben ist. Geführt ist ein Kolben im ersten Kolbenabschnitt und am Ende des zweiten Kolbenabschnitts, so daß die Führungslänge groß ist. Die fluidische Verbindung zwischen dem Ringraum und dem Raum hinter dem zweiten Kolbenabschnitt kann durch Bohrungen innerhalb des zweiten Kol- benabschnitts, durch eine Längsnut in der zweiten Teilaufnahme oder auch, wie dies in der EP 0 607 069 B1 und in der DE 196 18 793 A1 gezeigt ist, durch parallel zur Kolbenachse oder auch konisch zu dieser liegende Abflachungen am zweiten Kolbenabschnitt hergestellt sein.From DE 196 18 793 A1, but z. B also from DE 40 37455 C1 or from EP 0 607 069 B1 it is known to be a large effective one in radial piston machines To obtain the piston surface and a long guide length in that the pistons are designed as stepped pistons and the piston seats correspondingly as stepped seats. Each piston receptacle has a first partial receptacle, which is located radially on the outside in the rotor, and a second partial receptacle, which is closer to the axis of rotation than the first partial receptacle and whose cross section is smaller than the cross section of the first partial receptacle. Each piston has a first piston section which is slidably guided in the first partial receptacle and a second piston section which has a smaller cross section than the first piston section and is slidably guided in the second partial receptacle. The free spaces located radially further inward than the first piston section, namely an annular space which is delimited perpendicularly to the piston axis by the wall of the first partial holder and by the second piston section and axially by the steps on the piston and in the piston holder, and a fully cylindrical one Space behind the second piston section are fluidly connected to one another, so that the effective pressure area is given by the large cross section of the first piston section. A piston is guided in the first piston section and at the end of the second piston section, so that the guide length is long. The fluidic connection between the annular space and the space behind the second piston section can be achieved through bores within the second piston section, through a longitudinal groove in the second partial receptacle or, as is described in EP 0 607 069 B1 and in DE 196 18 793 A1 is shown to be produced by flattenings on the second piston section parallel to the piston axis or also conically to it.
Bei der aus der DE 196 18 793 A1 bekannten Radialkolbenmaschine haben die erste Teilaufnahme einer Kolbenaufnahme und der erste Kolbenabschnitt einen von der Kreisform abweichenden Führungs- und Dichtquerschnitt. Dieser Querschnitt weist zwei parallel zur Drehachse der Rolle verlaufende Längsseiten und zwei Halbkreise auf, die die Längsseiten miteinander verbinden. Durch Kolbenauf- nahmen und Kolben mit einem derartigen in Richtung der Drehachsen von Rotor und Rollen länglichen Querschnitt gelingt es, eine große Kolbenfläche zu erhalten, ohne den Durchmesser des Rotors und damit der gesamten Radialkolbenmaschine zu vergrößern. Allerdings ist eine Vergrößerung in axialer Richtung notwendig, wenn die Kolbenfläche größer als bei einem kreisrunden Kolbenquerschnitt sein soll.In the radial piston machine known from DE 196 18 793 A1, the first partial receptacle of a piston receptacle and the first piston section have a guide and sealing cross section that deviates from the circular shape. This cross section has two longitudinal sides running parallel to the axis of rotation of the roller and two semicircles which connect the longitudinal sides to one another. Piston receptacles and pistons with such a cross section elongated in the direction of the axes of rotation of the rotor and rollers make it possible to obtain a large piston area, without increasing the diameter of the rotor and thus the entire radial piston machine. However, an increase in the axial direction is necessary if the piston area is to be larger than in the case of a circular piston cross section.
Die halbkreisförmigen Abschnitte im Querschnitt bringen es außerdem mit sich, daß die Rollen in Richtung ihrer Drehachsen kürzer als die Kolbenaufnahmen und die Kolben sind und es notwendig ist, sie durch um den Rotor umlaufende Ringe in ihrer axialen Position zu sichern.The semicircular sections in cross section also mean that the rollers are shorter in the direction of their axes of rotation than the piston seats and the pistons, and it is necessary to secure them in their axial position by rings rotating around the rotor.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Radialkolbenmaschine, die die Merkmale aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufweist, so weiterzuentwickeln, daß bei einer gegebenen Baugröße ein größeres Hubvolumen pro Kolben möglich ist und somit ein größeres Drehmoment erzeugt werden kann und daß die Rollen auf einfache Weise in axialer Richtung in ihrer Position gesichert sind.The invention has for its object to develop a hydraulic radial piston machine having the features from the preamble of claim 1 so that a larger stroke volume per piston is possible for a given size and thus a greater torque can be generated and that the rollers on are easily secured in their position in the axial direction.
Das angestrebte Ziel läßt sich bei einer gattungsgemäßen hydraulischen Radialkolbenmaschine nach der Erfindung dadurch erreichen, daß, wie dies im kenn- zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben ist, die Kolbenaufnahmen zwei senkrecht zu der Drehachse der Rollen ausgerichtete Wandabschnitte aufweisen und daß der Abstand der beiden Stirnflächen einer Rolle nur geringfügig kleiner als der Abstand der beiden ebenen Wandabschnitte der Kolbenaufnahmen ist. Durch die beiden ebenen Wandabschnitte wird, selbst wenn deren Abstand voneinander nicht größer ist als der Durchmesser einer kreisrunden Kolbenaufnahme in einem in radialer Richtung gleich großen Rotor, die vom Druck beaufschlagbare Kolbenfläche gegenüber einem kreisrunden Kolben vergrößert, ohne daß der Rotor in Achsrichtung länger sein müßte. Zudem werden die beiden ebenen Wand abschnitte dafür ausgenutzt, um die Rollen axial zu sichern. Die Rollen sind länger als bei kreisrunden Kolbenaufnahmen und kreisrunden Kolben mit gleicher Ausdehnung in Achsrichtung und in peripherer Richtung. Entsprechend größer kann ihre Lagerfläche im Kolben und ihre Anlagelinie bzw. Anlagefläche am Hubring gemacht werden. Dadurch sind die Bauteile bei gleichem notwendigen Drehmoment weniger belastet bzw. vermögen ohne Schaden ein höheres Drehmoment zu übertragen.The desired aim can be achieved in a generic hydraulic radial piston machine according to the invention in that, as stated in the characterizing part of patent claim 1, the piston receptacles have two wall sections oriented perpendicular to the axis of rotation of the rollers and that the distance between the two end faces a roll is only slightly smaller than the distance between the two flat wall sections of the piston holders. Through the two flat wall sections, even if their distance from one another is not greater than the diameter of a circular piston receptacle in a rotor of the same size in the radial direction, the piston area which can be acted upon by pressure is enlarged compared to a circular piston without the rotor having to be longer in the axial direction , In addition, the two flat wall sections are used to axially secure the rollers. The rollers are longer than with circular piston receptacles and circular pistons with the same extent in the axial direction and in the peripheral direction. Corresponding Their bearing surface in the piston and their contact line or contact surface on the cam ring can be made larger. As a result, the components are less loaded with the same necessary torque or are able to transmit a higher torque without damage.
Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen hydraulischen Radialkolbenmaschine kann man den Unteransprüchen entnehmen.Advantageous embodiments of a hydraulic radial piston machine according to the invention can be found in the subclaims.
Theoretisch erhält man bei gegebener Größe des Rotors die größtmögliche Kolbenfläche durch rechteckige Querschnitte von Kolben und Kolbenaufnahme. Allerdings läßt sich eine rechteckige oder nahezu rechteckige Kolbenaufnahme nur schwierig herstellen und birgt die Gefahr von Kerbspannungen am Rotor in sich. Bevorzugt sind deshalb gemäß Patentanspruch 2 die beiden ebenen Wandabschnitte einer Kolbenaufnahme schmäler als der Durchmesser einer Rolle. Die Rollen sind an beiden Enden zu einem im Durchmesser kleineren Bund abgesetzt ist, dessen Durchmesser höchstens so groß wie die Breite einer ebenen Wand einer Kolbenaufnahme ist. Diese Ausbildung ermöglicht es, die Kontur der Kolbenaufnahmen mit einem Fräswerkzeug und mit einem Schleifwerkzeug herzustellen, dessen Durchmesser größer ist als die halbe Differenz zwischen der peripheren Ausdehnung einer Kolbenaufnahme und dem Durchmesser einer Rolle. Ein solches Fräswerkzeug ist stabiler und arbeitet schneller als ein im Durchmesser kleineres Werkzeug. Zudem begrenzt ein relativ großer Radius im Anschluß an die ebenen Wandabschnitte die Kerbbelastung des Rotors. Insbesondere beträgt gemäß Patentanspruch 3 die Breite eines ebenen Wandabschnitts einer Kolbenauf- nähme nur etwa sechzig Prozent des Durchmessers einer Rolle.Theoretically, for a given rotor size, the largest possible piston area is obtained through rectangular cross-sections of the piston and piston seat. However, it is difficult to produce a rectangular or almost rectangular piston receptacle and carries the risk of notch stresses on the rotor. Therefore, the two flat wall sections of a piston receptacle are preferably narrower than the diameter of a roller. The rollers are offset at both ends to form a collar with a smaller diameter, the diameter of which is at most as large as the width of a flat wall of a piston receptacle. This design makes it possible to produce the contour of the piston receptacles with a milling tool and with a grinding tool, the diameter of which is greater than half the difference between the peripheral extension of a piston receptacle and the diameter of a roller. Such a milling tool is more stable and works faster than a tool with a smaller diameter. In addition, a relatively large radius following the flat wall sections limits the notch load on the rotor. In particular, according to claim 3, the width of a flat wall section of a piston holder is only about sixty percent of the diameter of a roll.
Gemäß Patentanspruch 4 sind die Bunde an den Stirnseiten einer Rolle so kurz wie möglich, damit die Rollen eine große Abstützfläche am Kolben und eine lange Abstützung am Hubring haben. Bevorzugt schließt sich gemäß Patentanspruch 5 beidseits an jeden ebenen Wandabschnitt einer Kolbenaufnahme ein einen konstanten Radius aufweisender gekrümmter Wandabschnitt an, der sich vorzugsweise wenigstens annähernd über neunzig Grad erstreckt. Der Radius dieses Wandabschnitts stimmt mit dem Radius der Werkzeuge, mit denen die Kontur der Kolbenaufnahmen hergestellt wird, überein und läßt sich somit schnell bearbeiten.According to claim 4, the bundles on the end faces of a roller are as short as possible so that the rollers have a large support surface on the piston and a long support on the cam ring. Preferably, according to claim 5, on both sides of each flat wall section of a piston receptacle is followed by a curved wall section having a constant radius, which preferably extends at least approximately over ninety degrees. The radius of this wall section corresponds to the radius of the tools with which the contour of the piston receptacles is produced, and can therefore be machined quickly.
Besitzt eine erfindungsgemäße Radialkolbenmaschine entsprechend der DE 196 18 793 A1 Kolbenaufnahmen, die jeweils eine sich radial ganz außen im Rotor be- findliche, erste Teilaufnahme und eine im Querschnitt kleinere zweite Teilaufnahme aufweisen, die sich näher an der Drehachse des Rotors als die erste Teilaufnahme befindet, in die die Kolben mit einem Führungsfortsatz eintauchen, so ist der Querschnitt der zweiten Teilaufnahme gemäß Patentanspruch 6 vorteilhafterweise kreisrund.Has a radial piston machine according to the invention according to DE 196 18 793 A1 piston receptacles, each having a first partial receptacle located radially on the outside in the rotor and a second partial receptacle with a smaller cross section, which is closer to the axis of rotation of the rotor than the first partial receptacle , into which the pistons are immersed with a guide extension, the cross section of the second partial receptacle is advantageously circular.
Insbesondere sind gemäß Patentanspruch 7 der Radius eines sich an einen ebenen Wandabschnitt anschließenden gekrümmten Wandabschnitts der ersten Teilaufnahme und der Radius der zweiten, kreisrunden Teilaufnahme einer Kolbenaufnahme gleich, so daß beide Teilaufnahmen mit denselben Fräs- und Schleif- Werkzeugen fertigbearbeitet werden können.In particular, according to claim 7, the radius of a curved wall section of the first partial holder adjoining a flat wall section and the radius of the second, circular partial holder of a piston holder are the same, so that both partial holders can be finished with the same milling and grinding tools.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen hydraulischen Radialkolbenmaschine ist in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.An embodiment of a hydraulic radial piston machine according to the invention is shown in the drawings. The invention will now be explained in more detail with reference to the figures of these drawings.
Es zeigenShow it
Figur 1 das Ausführungsbeispiel in einem Längsschnitt, wobei in der oberen Hälfte der Längsschnitt in einer ersten Ebene und in der unteren Hälfte in einer zweiten Ebene liegt und sich der sichtbare Radialkolben in seinem äußeren Totpunkt befindet,FIG. 1 shows the exemplary embodiment in a longitudinal section, the longitudinal section lying in a first plane in the upper half and in a second plane in the lower half and the visible radial piston being in its outer dead center,
Figur 2 einen Ausschnitt aus Figur 1 im Bereich des sichtbaren Radialkolbens, der sich nun jedoch in seinem inneren Totpunkt befindet, Figur 3 eine Ansicht von radial außen auf eine Kolbenaufnahme und einen darin befindlichen Radialkolben und Figur 4 eine Seitenansicht des Radialkolbens aus Figur 3 in Richtung der Drehachse der Rolle.Figure 2 shows a section of Figure 1 in the region of the visible radial piston, the However, it is now at its inner dead center, FIG. 3 shows a view from the outside radially of a piston receptacle and a radial piston located therein, and FIG. 4 shows a side view of the radial piston from FIG. 3 in the direction of the axis of rotation of the roller.
Die in den Figuren 1 und 2 ganz bzw. teilweise gezeigte Radialkolbenmaschine wird 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 vorspringenden Nocken 17 ausgebildet. Innerhalb des Hubrings 15 befindet sich ein Rotor 18, der um eine mit der Achse der Gehäuseteile zusammenfallenden Drehachse 19 drehbar ist. Der Rotor 18 besitzt einen mit einer Innenverzahnung versehenen, zentrischen Durchgang 20, in dem ein End-abschnitt 21 einer Abtriebswelle 22, der mit einer der Innenverzahnung des Durchgangs 20 entsprechenden Außenverzahnung versehen ist, axial verschiebbar aufgenommen ist. Die Abtriebswelle 22 ist über eine Lageranordnung 30 gegenüber dem Gehäuse 12 drehbar gela- gert. Die Lageranordnung umfaßt dabei zwei Kegelrollenlager 31 und 32, die im Gehäuseteil 13 untergebracht sind und hohe Axial- und Radialkräfte übertragen können. Der zweite 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 Ge- räts, beispielsweise an einem Rad eines Laders, auf.The radial piston machine shown in whole or in part in FIGS. 1 and 2 is 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 designed as a cam 16 with a plurality of inwardly projecting cams 17. Within the cam ring 15 there is a rotor 18 which is rotatable about an axis of rotation 19 coinciding with the axis of the housing parts. The rotor 18 has a central passage 20 provided with an internal toothing, in which an end section 21 of an output shaft 22, which is provided with an external toothing corresponding to the internal toothing of the passage 20, is received in an axially displaceable manner. 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 to a wheel of a loader.
Im Rotor 18 sind eine Vielzahl von bezüglich der Drehachse 19 sternförmig radial ausgerichteten und nach außen zum Hubring 15 hin offene Kolbenaufnahmen 35 ausgebildet. An einer Kolbenaufnahme 35 können zwei Teilaufnahmen unter- schieden werden. Eine erste Teilaufnahme 36 befindet sich außen am Rotor 18 und besitzt einen großen, von der Kreisform abweichenden und bezüglich einer Mittelachse 37 zweifach symmetrischen Querschnitt, wie dies näher aus Figur 3 hervorgeht. Zweifach symmetrisch bedeutet dabei, daß der Querschnitt erst nach einer Drehung von 180 Grad um die Mittelachse wieder mit sich selbst zur Dek- kung kommt. Die zweite Teilaufnahme 38, die sich nach innen hin an die Teilauf- nähme 36 anschließt, ist im Querschnitt kreiszylindrisch, wobei der Durchmesser wesentlich kleiner ist als die Erstreckung der ersten Teilaufnahme 36 in Richtung der Drehachse 19 und in peripherer Richtung des Rotors 18. Die Achse der Teilaufnahme 38 fällt mit der Mittelachse 37, die als Achse der gesamten Kolbenaufnahme 35 bezeichnet werden kann, zusammen. Die beiden Teilaufnahmen 36 und 38 gehen in einer ringförmigen Schulter 39 ineinander über, die senkrecht auf der Mittelachse 37 steht. Der Querschnitt der Teilaufnahme 36 bleibt von der Schulter 39 aus bis an die Außenseite des Rotors 18 gleich.A plurality of piston receptacles 35, which are radially aligned with respect to the axis of rotation 19 and are open toward the cam ring 15, are formed in the rotor 18. Two partial receptacles can be distinguished on a piston receptacle 35. A first partial receptacle 36 is located on the outside of the rotor 18 and has a large one which differs from the circular shape and is one The central axis 37 has a double symmetrical cross section, as can be seen in more detail in FIG. 3. Twice symmetrical means that the cross section only comes back to cover itself after a rotation of 180 degrees around the central axis. The second partial receptacle 38, which adjoins the partial receptacle 36 towards the inside, is circular-cylindrical in cross section, the diameter being considerably smaller than the extent of the first partial receptacle 36 in the direction of the axis of rotation 19 and in the peripheral direction of the rotor 18 The axis of the partial receptacle 38 coincides with the central axis 37, which can be referred to as the axis of the entire piston receptacle 35. The two partial receptacles 36 and 38 merge into one another in an annular shoulder 39 which is perpendicular to the central axis 37. The cross section of the partial receptacle 36 remains the same from the shoulder 39 to the outside of the rotor 18.
Gemäß Figur 3 hat die erste Teilaufnahme 36 einer Kolbenaufnahme 35 ein be- stimmtes erstes maximales Maß in Richtung der Drehachse 19 und ein etwas kleineres zweites maximales Maß senkrecht zu einer durch die Drehachse 19 und die Mittelachse 37 aufgespannten Ebene 41. Sie weist zwei ebene, sich einander in Richtung der Drehachse 19 gegenüberliegende, also parallel zu einer senkrecht auf der Drehachse 19 stehenden Ebene 42 liegende Wandabschnitte 43 und 44 auf, von denen jeder symmetrisch beidseits der Ebene 41 liegt und senkrecht zu dieser Ebene 41 etwas weniger als halb so breit wie die maximale Erstreckung der Kolbenaufnahme 35 in dieser Richtung ist. Auf jeder Seite schließt sich an jeden ebenen Wandabschnitt 43, 44 ein Wandabschnitt 45 an, der eine konstante Krümmung, also konstanten Radius hat und sich über einen Winkel von etwa 75 bis 80 Grad erstreckt. Der Radius ist geringfügig größer als ein Viertel des Ab- standes der beiden ebenen Wand abschnitte 43 und 44 voneinander. Der Übergang zwischen dem einen Ende eines Wandabschnitts 43, 44 und einem Wandabschnitt 45 ist dabei stetig. Auch der Übergang zwischen dem zweiten Ende eines Wandabschnitts 45 und einem sich daran anschließenden, zwischen den beiden zweiten Enden zweier Wandabschnitte 45 verlaufenden Wandabschnitt 46 ist stetig, wobei die beiden Wandabschnitte 46, von der Mittelachse 37 aus gese- hen, leicht nach außen gebogen sind und in der Ebene 42 den größten Abstand voneinander haben. Insgesamt hat also die erste Teilaufnahme 36 einer Kolbenaufnahme 35 einen stark abgerundeten, einem Rechteck ähnlichen Querschnitt.According to FIG. 3, the first partial receptacle 36 of a piston receptacle 35 has a certain first maximum dimension in the direction of the axis of rotation 19 and a somewhat smaller second maximum dimension perpendicular to a plane 41 spanned by the axis of rotation 19 and the central axis 37. wall sections 43 and 44 lying opposite one another in the direction of the axis of rotation 19, i.e. parallel to a plane 42 perpendicular to the axis of rotation 19, each of which is symmetrical on both sides of the plane 41 and perpendicular to this plane 41 a little less than half as wide as is the maximum extension of the piston seat 35 in this direction. On each side, each flat wall section 43, 44 is adjoined by a wall section 45 which has a constant curvature, that is to say a constant radius, and extends over an angle of approximately 75 to 80 degrees. The radius is slightly larger than a quarter of the distance between the two flat wall sections 43 and 44 from one another. The transition between one end of a wall section 43, 44 and a wall section 45 is continuous. The transition between the second end of a wall section 45 and an adjoining wall section 46 extending between the two second ends of two wall sections 45 is also continuous, the two wall sections 46 being seen from the central axis 37. hen, are slightly bent outwards and have the greatest distance from each other in the plane 42. Overall, therefore, the first partial receptacle 36 of a piston receptacle 35 has a very rounded cross section that is similar to a rectangle.
Die zweite Teilaufnahme 38 einer Kolbenaufnahme 35 besitzt einen kreisrunden Querschnitt, hat also die Form eines Kreiszylinders. Der Radius dieses Kreiszylinders ist gleich dem Radius der Wandabschnitte 45 der ersten Teilaufnahme 36, so daß beide Teilaufnahmen mit denselben den Radius der zweiten Teilaufnahme aufweisenden Werkzeugen fertigbearbeitet werden können.The second partial receptacle 38 of a piston receptacle 35 has a circular cross section, that is to say it has the shape of a circular cylinder. The radius of this circular cylinder is equal to the radius of the wall sections 45 of the first partial holder 36, so that both partial holders can be finished with the same tools having the radius of the second partial holder.
In jeder Kolbenaufnahme 35 befindet sich ein Kolben 50, an dem man entsprechend den zwei Teilaufnahmen 36 und 38 einer Kolbenaufnahme 35 zwei in Richtung der Mittelachse 37 hintereinanderliegende und hinsichtlich ihrer umlaufenden Außenfläche voneinander unterscheidbare Kolbenabschnitte 51 und 52 erkennen kann. Der erste Kolbenabschnitt 51 ist in der ersten Teilaufnahme 36 einer Kolbenaufnahme 35 gleitend verschiebbar geführt und hat unter Berücksichtigung des für seine Beweglichkeit vorgesehenen Spiels den gleichen Querschnitt wie die erste Teilaufnahme 36 der Kolbenaufnahme 35. In dem Kolbenabschnitt 51 läuft in der Nähe des unteren Endes eine radial offene Nut 53 herum, in der sich ein metallischer Dichtring 54 befindet, der an der Wand der Teilaufnahme 36 entlanggleitet. Der zweite Kolbenabschnitt 52 ist als Zweiflach ausgebildet und hat nur Führungsfunktion. Er besitzt für seine Führungsfunktion zumindest über eine gewisse Strecke von seinem unteren Ende her außerhalb der beiden Abflachungen 55 einen Durchmesser, der dem Durchmesser der zweiten Teilaufnahme 38 einer Kolbenaufnahme 35 entspricht. Die beiden Abflachungen 55 stehen senkrecht auf der Drehachse 19 des Rotors. In Richtung der Kolbenachse, die gleich der Mittelachse 37 einer Kolbenaufnahme ist, ist der Kolbenabschnitt 52 so lang, daß er in jeder Hubposition des Kolbens 50 noch in die Teilaufnahme 38 eintaucht, so daß der Kolben außer in der Teilaufnahme 36 immer auch in der Tei- laufnahme 38 geführt ist. Über die Abflachungen 55 sind der Freiraum, den der Kolben in der Teilaufnahme 38 beläßt, und der Freiraum, den der Kolben 50 un- terhalb des Dichtrings 54 in der Teilaufnahme 36 zwischen sich und der Schulter 39 beläßt, fluidisch offen miteinander verbunden.In each piston receptacle 35 there is a piston 50, by means of which, in accordance with the two partial receptacles 36 and 38 of a piston receptacle 35, two piston sections 51 and 52 can be seen one behind the other in the direction of the central axis 37 and can be distinguished from one another with regard to their circumferential outer surface. The first piston section 51 is slidably guided in the first partial receptacle 36 of a piston receptacle 35 and, taking into account the play provided for its mobility, has the same cross section as the first partial receptacle 36 of the piston receptacle 35. A piston runs in the vicinity of the lower end near the lower end radially open groove 53 around which there is a metallic sealing ring 54 which slides along the wall of the partial receptacle 36. The second piston section 52 is designed as a double and has only a guiding function. For its guiding function, it has a diameter at least over a certain distance from its lower end outside of the two flats 55, which corresponds to the diameter of the second partial receptacle 38 of a piston receptacle 35. The two flats 55 are perpendicular to the axis of rotation 19 of the rotor. In the direction of the piston axis, which is equal to the central axis 37 of a piston receptacle, the piston section 52 is so long that it is still immersed in the partial receptacle 38 in each stroke position of the piston 50, so that the piston is always also in the part except in the partial receptacle 36 - Mount 38 is guided. The flats 55 are the free space that the piston leaves in the partial receptacle 38 and the free space that the piston 50 has. left below the sealing ring 54 in the partial receptacle 36 between it and the shoulder 39, fluidly connected to one another.
In einem geringen Abstand radial außerhalb der Nut 53 und des Dichtrings 54 ist der Kolbenabschnitt 51 nach Art einer Half-Pipe ausgebildet, durch die eine durchgehende Lageraufnahme 56 mit einer Lagerschale 57 für eine Rolle 58 gebildet ist, die an dem Hubring 15 anliegt. Die Achsen 59 der Rollen verlaufen parallel zu der Drehachse 19 des Rotors 18. Eine Rolle 58 ist in Richtung ihrer Achse geringfügig kürzer als der Abstand zwischen den beiden ebenen Wandabschnitten 44 einer Kolbenaufnahme 35 und liegt jedem dieser Wandabschnitte mit einer ebenen Stirnfläche 60 gegenüber. Somit sind die Rollen 58 in jeder Hubposition der Kolben 50 in ihrer axialen Position gesichert. Die Rollen sind sehr lang und haben deshalb eine große Anlagelinie bzw. Anlagefläche an der Hubkurve 16. Die beiden ebenen Wandabschnitte 44 sind in eine Richtung senkrecht zu der Ebene 41 schmäler als der Durchmesser einer Rolle 58. Deshalb ist jede Stirnfläche 60 an einem Bund 61 ausgebildet, in dem eine Rolle 58 an ihrem Ende auf einen kleineren, etwa der Breite der Wandabschnitte 44 entsprechenden Durchmesser abgesetzt ist. Wie man aus Figur 1 ersieht, ist der Durchmesser der Bunde 61 so groß, daß sich die Stirnflächen 60 und die ebenen Wandabschnitten 44 der Kol- benaufnahmen auch noch in der äußersten Hubposition eines Kolbens 50 gegenüberliegen und die Rollen 58 in axialer Richtung sichern.At a short distance radially outside of the groove 53 and the sealing ring 54, the piston section 51 is designed in the manner of a half-pipe, through which a continuous bearing receptacle 56 is formed with a bearing shell 57 for a roller 58 which bears against the cam ring 15. The axes 59 of the rollers run parallel to the axis of rotation 19 of the rotor 18. A roller 58 is slightly shorter in the direction of its axis than the distance between the two flat wall sections 44 of a piston receptacle 35 and is opposite each of these wall sections with a flat end face 60. Thus, the rollers 58 are secured in their axial position in each stroke position of the pistons 50. The rollers are very long and therefore have a large contact line or contact surface on the lifting curve 16. The two flat wall sections 44 are narrower in a direction perpendicular to the plane 41 than the diameter of a roller 58. Therefore, each end face 60 is on a collar 61 formed, in which a roller 58 is offset at its end to a smaller diameter, corresponding approximately to the width of the wall sections 44. As can be seen from FIG. 1, the diameter of the collars 61 is so large that the end faces 60 and the flat wall sections 44 of the piston receptacles also lie opposite one another in the outermost stroke position of a piston 50 and secure the rollers 58 in the axial direction.
Aufgrund der nicht kreisförmigen Querschnitte der Kolbenaufnahmen 35 und der Kolben 50 ist eine Verdrehsicherheit um die Mittelachse 37 ohne weiteres gege- ben.Because of the non-circular cross sections of the piston receptacles 35 and the pistons 50, security against rotation about the central axis 37 is readily provided.
Jeder Kolbenaufnahme 35 ist eine im Rotor 18 parallel zu dessen Drehachse 19 verlaufende, von der einen Stirnseite des Rotors ausgehende und in die Teilaufnahme 38 mündende Zutrittsbohrung 65 zugeordnet, über die im Betrieb des Ra- dialkolbenmotors Hydraulikfluid zu- und abgeführt wird. Dies geschieht über einen Kommutator 66, der im Gehäuseteil 14 fluiddicht und drehfest angeordnet ist. Zwi- sehen ihm und dem Gehäuseteil 14 sind zwei voneinander getrennte Ringräume 67 und 68 ausgebildet, die mit einem nach außen führenden Zuflußkanal 69 bzw. Abflußkanal 70 verbunden sind. Von der dem Rotor 18 zugewandten Stirnseite des Kommutators 66 gehen gleichmäßig verteilt eine der Anzahl der Nocken 17 der Hubkurve entsprechende Anzahl von Axialkanälen 71 aus, die in den Ringraum 67 münden. Zwischen jeweils zwei Axialkanälen 71 verlaufen ebenfalls von der besagten Stirnseite des Kommutators aus und im gleichen Abstand von der Drehachse 19 wie die Axialkanäle 71 kürzere Axialkanäle 72, die mit dem Ringraum 68 verbunden sind. Im Betrieb wird beim Auflaufen einer Rolle 58 auf einen Nocken 17 der Hubkurve aus dem Arbeitsraum der entsprechenden Kolbenaufnahme 35 Hydraulikfluid über die Bohrung 65 des Rotors 18 und über einen der Axialkanäie 71 drucklos verdrängt. Im Bereich der Kuppe eines Nockens 17 gerät die Bohrung 65 außer Überdeckung mit dem entsprechenden Axialkanal 71 und kurz darauf in Überdeckung mit einem der Axialkanäle 72. Nun wird dem Arbeits- räum Hydraulikfluid zugeführt, so daß der Kolben 50 nach außen gedrängt wird und beim Ablaufen der Rolle 58 von einem Nocken 17 ein Drehmoment erzeugt wird. Each piston receptacle 35 is assigned an access bore 65 running in the rotor 18 parallel to its axis of rotation 19, starting from one end face of the rotor and opening into the partial receptacle 38, via which hydraulic fluid is supplied and discharged during operation of the radial piston motor. This is done via a commutator 66, which is arranged in the housing part 14 in a fluid-tight and rotationally fixed manner. be- see him and the housing part 14, two separate annular spaces 67 and 68 are formed, which are connected to an outwardly leading inflow channel 69 and outflow channel 70. From the end face of the commutator 66 facing the rotor 18 a number of axial channels 71, which open into the annular space 67 and which correspond to the number of cams 17 of the lifting curve, extend uniformly. Between each two axial channels 71 also run from said end face of the commutator and at the same distance from the axis of rotation 19 as the axial channels 71, shorter axial channels 72, which are connected to the annular space 68. In operation, when a roller 58 runs onto a cam 17 of the stroke curve, hydraulic fluid is displaced without pressure from the working space of the corresponding piston receptacle 35 via the bore 65 of the rotor 18 and via one of the axial channels 71. In the area of the dome of a cam 17, the bore 65 comes out of overlap with the corresponding axial channel 71 and shortly thereafter overlaps with one of the axial channels 72. Hydraulic fluid is now supplied to the working space, so that the piston 50 is pushed outwards and when it runs off the roller 58 is generated by a cam 17 a torque.

Claims

Patentansprüche claims
1. Hydraulische Radialkolbenmaschine mit einem gehäusefesten, insbesondere mehrhubigen Hubring (15), mit einem um eine Drehachse (19) drehbar gegenüber dem Hubring (15) gelagerten Rotor (18), der eine Vielzahl von bezüglich der Drehachse (19) radial ausgerichteten Kolbenaufnahmen (35) aufweist, mit einer Vielzahl von Kolben (50), von denen jeweils einer in einer Kolbenaufnahme (35) verschiebbar gelagert ist und die wenigstens über einen Teil ihrer Länge einen von einer Kreisform abweichenden Führungs- und Dichtquerschnitt aufweisen, der mit einem entsprechend von der Kreisform abweichenden, bis zur Außenseite des Rotors gleichbleibenden Führungs- und Dichtquerschnitt der Kolbenaufnahmen (35) übereinstimmt, und mit von den Kolben (50) in Lageraufnahmen (56) getragenen und mit ihrer Drehachse (59) in Richtung der Drehachse des Rotors (18) ausgerichteten zylindrischen Rollen (58), über die die Kolben (50) am Hubring (15) abstützbar sind und die zwei senkrecht zu ihrer Drehachse (59) verlaufende, einander abgewandte Stirnflächen (60) haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenaufnahmen (35) zwei senkrecht zu der Drehachse (59) der Rollen (58) ausgerichtete Wandabschnitte (44) aufweisen und daß der Abstand der beiden Stirnflächen (60) einer Rolle (58) nur geringfügig kleiner als der Abstand der beiden ebenen Wandabschnitte (44) der Kolbenaufnahmen (35) ist.1. Hydraulic radial piston machine with a housing-fixed, in particular multi-stroke cam ring (15), with a rotor (18) rotatably mounted about an axis of rotation (19) relative to the cam ring (15), which has a plurality of piston receptacles () which are radially oriented with respect to the axis of rotation (19). 35), with a plurality of pistons (50), one of which is each displaceably mounted in a piston receptacle (35) and which have a guide and sealing cross section deviating from a circular shape over at least part of their length, which has a corresponding cross section of the guiding and sealing cross section of the piston receptacles (35), which deviates from the circular shape and remains the same to the outside of the rotor, and with the bearing (56) carried by the pistons (50) in bearing receptacles (56) and with their axis of rotation (59) in the direction of the axis of rotation of the rotor (18 ) aligned cylindrical rollers (58), via which the pistons (50) on the cam ring (15) can be supported and the two perpendicular to their axis of rotation (59) have mutually facing end faces (60), characterized in that the piston receptacles (35) have two wall sections (44) oriented perpendicular to the axis of rotation (59) of the rollers (58) and in that the distance between the two end faces (60 ) a roller (58) is only slightly smaller than the distance between the two flat wall sections (44) of the piston holders (35).
2. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ebenen Wandabschnitte (44) einer Kolbenaufnahme (35) schmäler sind als der Durchmesser einer Rolle (58) und daß eine Rolle (58) an beiden Enden zu einem im Durchmesser kleineren Bund (61) abgesetzt ist, dessen Durchmesser höchstens so groß wie die Breite eines ebenen Wandabschnitts (44) ist einer Kolbenaufnahme (35) ist. 2. Hydraulic radial piston machine according to claim 1, characterized in that the two flat wall sections (44) of a piston receptacle (35) are narrower than the diameter of a roller (58) and that a roller (58) at both ends to a smaller diameter collar (61) is offset, the diameter of which is at most as large as the width of a flat wall section (44) of a piston receptacle (35).
3. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite eines ebenen Wandabschnitts (44) einer Kolbenaufnahme (35) nur etwa sechzig Prozent des Durchmessers einer Rolle (58) beträgt.3. Hydraulic radial piston machine according to claim 2, characterized in that the width of a flat wall portion (44) of a piston receptacle (35) is only about sixty percent of the diameter of a roller (58).
4. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung des Bundes (61) in Richtung der Achse (59) einer Rolle (58) etwa ein Vierzigstel der Gesamtlänge einer Rolle (58) beträgt.4. Hydraulic radial piston machine according to claim 2 or 3, characterized in that the extent of the collar (61) in the direction of the axis (59) of a roller (58) is approximately a fortieth of the total length of a roller (58).
5. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach einem vorhergehenden An- spruch, dadurch gekennzeichnet, daß sich beidseits an jeden ebenen Wandabschnitt (44) einer Kolbenaufnahme (35) ein einen konstanten Radius aufweisender gekrümmter Wandabschnitt (45) anschließt., der sich vorzugsweise wenigstens annähernd über neunzig Grad erstreckt.5. Hydraulic radial piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that a constant radius curved wall section (45) adjoins each flat wall section (44) of a piston receptacle (35), which is preferably at least approximately over ninety degrees extends.
6. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenaufnahmen (35) jeweils eine sich radial ganz außen im Rotor (18) befindliche, erste Teilaufnahme (36) mit dem von der Kreisform abweichendem Querschnitt und eine im Querschnitt kleinere zweite Teilaufnahme (38) aufweisen, die sich näher an der Drehachse (19) des Rotors (18) als die erste Teilaufnahme (36) befindet, in die die Kolben (50) mit einem Führungsfortsatz (52) eintauchen und deren Querschnitt kreisrund ist.6. Hydraulic radial piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the piston receptacles (35) each have a radially very outer in the rotor (18), the first partial receptacle (36) with the cross section deviating from the circular shape and a second partial receptacle with a smaller cross section (38), which is closer to the axis of rotation (19) of the rotor (18) than the first partial receptacle (36) into which the pistons (50) are immersed with a guide extension (52) and whose cross section is circular.
7. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius eines sich an einen ebenen Wandabschnitt (44) anschließenden gekrümmten Wandabschnitts (45) und der Radius der zweiten, kreisrunden Teilaufnahme (38) einer Kolbenaufnahme (35) gleich sind. 7. Hydraulic radial piston machine according to claims 6 and 7, characterized in that the radius of a curved wall section (45) adjoining a flat wall section (44) and the radius of the second, circular partial seat (38) of a piston seat (35) are the same ,
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010032056B4 (en) * 2010-07-23 2019-11-28 Robert Bosch Gmbh piston unit
DE102010032058A1 (en) 2010-07-23 2012-01-26 Robert Bosch Gmbh piston unit
WO2014136214A1 (en) 2013-03-06 2014-09-12 三菱重工業株式会社 Hydraulic machine and regenerative energy power generation device
EP3115610B1 (en) * 2015-07-06 2021-04-14 Goodrich Actuation Systems Limited Hydraulic pump
FR3100583B1 (en) * 2019-09-06 2021-09-24 Poclain Hydraulics Ind Piston for a hydraulic piston machine
FR3111165B1 (en) * 2020-06-09 2022-07-22 Poclain Hydraulics Ind Hydraulic machine comprising support bearings for the rotating part

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3146625A1 (en) * 1981-09-04 1983-03-17 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart FUEL INJECTION PUMP
DE3531632A1 (en) * 1985-09-05 1987-03-12 Rexroth Mannesmann Gmbh RADIAL PISTON MACHINE
DE4004932C2 (en) * 1990-02-16 1995-04-13 Rexroth Mannesmann Gmbh Radial piston machine
DE4037455C1 (en) * 1990-11-24 1992-02-06 Mannesmann Rexroth Gmbh, 8770 Lohr, De
FR2700364B1 (en) * 1993-01-13 1995-03-31 Poclain Hydraulics Sa Hydraulic motor piston.
JPH08246978A (en) * 1995-03-13 1996-09-24 Zexel Corp Inner surface cam type injection pump
DE19618793B4 (en) * 1996-05-10 2007-01-18 Bosch Rexroth Aktiengesellschaft Radial piston engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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