DE19544359C2 - Radialkolbenmaschine - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrostatische Radialkolbenmaschine
entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, daß Radialkolbenmaschinen im Betrieb außerordentlich laut sein
können, und manchmal vibrieren bestimmte Bestandteile sehr stark. Die Anzahl
der Kolben und Zylinder und die Drehzahl der Triebwelle kann beträchtlich
schwanken. In einem typischen Fall mit neun Zylindern und einer Drehzahl von
1.500 1/min treten 13.500 aufeinander folgende Impulse oder Druckperioden pro
Minute oder 225 Impulse pro Sekunde auf. Da der Druck auf die Flüssigkeit z. B.
350 bar oder sogar höher sein kann, werden die Maschinenkomponenten in
schneller Folge einer Wechselbeanspruchung ausgesetzt. Die Amplitude der
resultierenden Verformungen ist zwar wegen der Steifigkeit der Konstruktion
klein, und obwohl die belasteten Glieder verhältnismäßig kleine Querschnitte
haben, erfolgt trotzdem eine erhebliche resultierende Vibration durch den Lauf
ring. Das umgebende Gehäuse wirkt dabei häufig wie ein Resonator, der die
Impulse oder Vibrationen von dem Laufring empfängt und diese verstärkt,
wodurch störende Geräusche entstehen.
Die US 2 293 692 zeigt eine Radialkolbenmaschine der gattungsgemäßen Art, bei
der die innere Umfangsfläche des Gehäuses einen Abschnitt aufweist, der auf
einem Kreisbogen mit der Schwenkachse des Laufringes als Mittelpunkt liegt und
der Laufring mit einer halbzylindrischen Lagerfläche versehen ist, mit welcher der
Laufring auf der Schwenkachse sitzt. Dadurch kann sich der Laufring durch die
auf ihn wirkenden Kolbenkräfte innerhalb geringer Toleranzen in Richtung auf den
genannten Abschnitt der inneren Umfangsfläche des Gehäuses verschieben und
mit seiner äußeren Umfangsfläche an diesem Abschnitt zur Anlage kommen. Da
jedoch der Außendurchmesser des Laufringes kleiner ist als der Durchmesser des
Kreisbogens, auf dem der genannte Abschnitt der inneren Umfangsfläche des
Gehäuses liegt, besteht nur eine Linienberührung zwischen dem Laufring und
dem Gehäuse. Damit können Vibrationen des Laufringes nur unwesentlich
verringert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Radialkolbenmaschine der gattungsgemäßen
Art zu schaffen, bei der Vibrationen des Laufringes und dadurch erzeugte Geräu
sche weitgehend eliminiert sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1
angegebenen Merkmale gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird der Laufring durch die von den
Kolben ausgeübten Kräfte gegen das als vibrationsabsorbierende Fläche
wirkende Widerlager gedrückt und damit eine beträchtliche Verringerung der
Vibration des Laufringes erreicht. Es hat sich auch gezeigt, daß durch den
erfindungsgemäßen Vorschlag die für die Verstellung des Laufringes erforderliche
Kraft reduziert wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer hydrostatischen Radialkolbenmaschine
entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie I-I in Fig. 1
Fig. 3 einen Schnitt entlang Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt ähnlich Fig. 2 eines zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. 2 eines dritten Ausführungsbeispiels mit einer
ausknickbaren Strebe anstelle der auf den Laufring wirkenden Hydraulik
kolben, wobei sich der Laufring in der Stellung seiner maximalen
Exzentrizität befindet,
Fig. 6 einen Teilschnitt entsprechend Fig. 5, wobei sich die Strebe in ihrem voll
deformierten Zustand und der Laufring sich in der Stellung seiner
minimalen Exzentrizität befindet, und
Fig. 7 ein Diagramm der Verstellkraft F für den Laufring in Abhängigkeit von dem
Systemdruck P bei einer Radialkolbenmaschine entsprechend dem Stand
der Technik und entsprechend einer erfindungsgemäßen Radialkolben
maschine.
Im ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 3 hat die hydrostatische
Maschine 1 eine konventionelle Gehäusestruktur, nämlich zwei etwa zylindrische
Gehäuseteile 2, 3, die mit einer kreisförmigen Paßfläche 5 entlang einer Trenn
ebene 6 ineinandergefügt sind und einen Innenraum 7 begrenzen. Das Gehäuse
teil 2 ist mit einer zentralen Öffnung 9 versehen, in der eine Welle 10 mittels eines
Lagers 11 gelagert ist. Die Trennebene 6 liegt senkrecht zur Drehachse 13 der
Welle 10. Das Gehäuseteil 3 ist mit einer zentralen konischen Öffnung 15 ver
sehen, in der ein Steuerzapfen 20 befestigt ist. Eine O-Ring-Dichtung 21 nahe der
Paßfläche 5 und eine Dichtung 22 nahe dem Lager 11 verhindert, daß Flüssigkeit
aus dem Innenraum 7 entweichen kann. Bolzen 23 halten die beiden Gehäuse
eile 2 und 3 zusammen.
Eine Zunge 24 an der Welle 10 paßt in einen entsprechenden Schlitz 25 in einer
Oldham-Kupplung 26. Die Kupplung 26 greift in einen Schlitz 27 an der Stirn
fläche 28 der Zylindertrommel 29 ein. Die Zylindertrommel 29 ist drehbar auf dem
Steuerzapfen 20 gelagert und weist eine Anzahl von Zylinderbohrungen 47 auf,
die jeweils durch einen Kanal 48 mit dem einen oder den anderen von zwei
bogenförmigen Steuerschlitzen 34, 39 in der Umfangsfläche des Steuerzapfens
20 in Verbindung kommen.
Im Gehäuseteil 3 ist ein Niederdruck-Zuflußanschlußkanal 30 für die Maschine 1
vorgesehen, der durch einen Schlitz 31 im Steuerzapfen 20 mit einem inneren
Längskanal 33 verbunden ist, der mit dem Bogenschlitz 34 in Verbindung ist. In
entsprechender Weise ist im Gehäuseteil 3 ein Hochdruck-Abflußkanal 36 vorge
sehen, der mittels eines Schlitzes 37 im Steuerzapfen 20 mit einem inneren
Längskanal 38 verbunden ist, der mit dem Bogenschlitz 39 in Verbindung steht.
Der Endabschnitt 40 des Steuerzapfens 20 und die Öffnung 15 im Gehäuseteil 3
wirken über konische Flächen zusammen. Die Anwendung eines Dichtungs- und
Klebemittels ergibt eine leckagefreie Übergangsfläche, die die Schlitze 31, 37 und
die Kanäle 30, 36 umgibt. Ein Sicherungsring 41 in einer Nut 42 hält einen oder
mehrere Scheibenfedern 43 an Ort und Stelle zwischen dem vorstehenden
Abschnitt des Endabschnittes 40 und dem Gehäuseteil 3, wodurch der Steuer
zapfen 20 axial in der Öffnung 15 fixiert ist. Als weitere Sicherung gegen Leckage
kann ein O-Ring 44 vorgesehen werden.
Zwei Druckscheiben 44' und ein Sicherungsring 45, die nahe der Mitte des Steuer
zapfens 20 angeordnet sind, positionieren die Zylindertrommel 29 axial in einer
Richtung auf dem Steuerzapfen 20.
Jede Zylinderbohrung 47 enthält einen Kolben 50, der durch ein Niet 52 mit einem
Gleitschuh 51 verbunden ist. Der Längsabschnitt des Niets 52 sitzt mit relativ
enger Passung in einer axialen Bohrung 53 im Kolben 50, so daß die nötige
Menge an Druckflüssigkeit von der Zylinderbohrung 47 entweichen und die
Lagerfläche des Gleitschuhes 51 zwecks Erzeugung eines hydrostatischen
Lagers erreichen kann. Die Kolben 50 und die Gleitschuhe 51 liegen entlang
einer teilsphärischen Fläche 55 aneinander an, so daß sich die Gleitschuhe
gegenüber den Kolben verschwenken können. Führungsringe 60, 61 halten die
Gleitschuhe 51 nahe an der ringförmigen Innenfläche 62 des Laufringes 63. Jeder
Führungsring 60, 61, ist axial in einer Nut 65 bzw. 66 im Gleitschuh 51 gehalten,
wodurch vermieden ist, daß die Führungsringe mit den benachbarten Innenwän
den 68, 69 der Gehäuseteile 2, 3 in Berührung kommen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Laufring 63 mit einem Loch 70 versehen,
durch den sich ein Drehzapfen 71 erstreckt, der von dem Loch 70 vorsteht, so
daß seine beiden Enden 72 und 73 in Schlitze 75, 76 eingreifen können, die in
den Gehäuseteilen 2 und 3 vorgesehen sind und senkrecht zur Drehachse 13
verlaufen. Dadurch kann sich der Laufring 63 quer zur Drehachse 13 der Maschi
ne 1 verschieben. Die Längsachse des Drehzapfens 71 ist mit 77 bezeichnet.
Ein Widerlager mit einer teilzylindrischen Oberfläche kann entweder direkt an der
Innenfläche des Gehäuses oder als separates Bauteil im Gehäuseinnenraum 7
vorgesehen werden. Das Widerlager wirkt der Radialbewegung des Laufringes,
hervorgerufen durch die Kraft der unter Druck stehenden Kolben, entgegen.
Im Ausführungsbeispiel ist das Widerlager ein eigens Bauteil 80, das eine erste
konkave teilzylindrische Lagerfläche 81 und eine teilzylindrische Außenfläche 82
aufweist und in einer Aussparung 83 im Gehäuseteil 3 angeordnet und an jedem
Ende durch eine Wand 84, 85 gehalten ist. Die Aussparung 83 kann flach oder
vorzugsweise, wie gezeigt, teilzylindrisch sein. Der Laufring 63 ist mit einem sich
radial nach außen erstreckenden Abschnitt 87 versehen, der eine zweite
konvexe, teilzylindrische Lagerfläche 88 bildet. Wenn in dem Bogenschlitz 39
Druckflüssigkeit vorhanden ist, bewirken die von den Kolben 50 ausgeübten
Kräfte, die über ihre Gleitschuhe 51 auf die Innenfläche 62 des Laufringes 63
wirken, daß die konvexe zweite teilzylindrische Lagerfläche 88 auf die konkave
erste teilzylindrische Lagerfläche 81 gedrückt wird, wobei aufgrund der zyklisch
variierenden Richtung der Kolbenkräfte ein Fressen vermieden ist. Dadurch, daß
sich der Drehzapfen 71 ein kurzes Stück in den Schlitze 75.76 bewegen kann,
kann der Laufring 63 eine kleine radiale Verstellung vornehmen.
Prototyp-Tests haben gezeigt, daß durch die Verwendung eines derartigen
Widerlagers Ungleichförmigkeiten, die von den Kolben auf den Laufring ausge
übt werden, beträchtlich verringert werden, und folglich können zur Verstellung
des Laufringes Hydraulikkolben mit beträchtlich kleinerem Durchmesser verwen
det werden als dies bisher möglich ist. Dies hat den Vorteil, daß die Außenab
messungen der Maschine verringert werden können.
Der Laufring 63 kann durch Hydraulikkolben 90, 91 bewegt werden, die in Bohrun
gen 95, 96 verschiebbar sind, welche von Hydraulikzylindern 104 bzw. 116
ausgehen. Wie in Fig. 2 gezeigt, wirken die Hydraulikkolben mit den Endflächen
93, 94 des sich radial nach außen erstreckenden Abschnittes 87 des Laufringes
63 zusammen. Die Enden der Hydraulikkolben 90, 91 können mit nicht gezeigten
Gleitschuhen versehen sein, die hydrostatisch geschmiert sein können und die
um die Längsachse der Hydraulikkolben schwenkbar sind, um die winkelmäßige
Versetzung zu kompensieren, die eintritt, wenn der Laufring 63 in eine exzentri
sche Lage zur Drehachse 13 der Zylindertrommel gebracht ist.
Die Anordnung der Hydraulikzylinder 104 und 116 im Gehäuseteil 3 hat den
Vorteil, daß die offenen Enden der Zylinder an der Außenfläche des Gehäuseteils
auf einfache Weise durch Schraubstopfen 105 und Dichtungsringe 106 abge
schlossen werden können. Dadurch wird die bisher vorgesehene Anbringung von
separaten Steuerblöcken an der Außenfläche des Gehäuses vermieden und die
wichtige radiale Abmessung der Maschine verringert.
Die Hydraulikkolben 90,91 sind möglichst nahe der Mitte der Maschine ange
ordnet, und zwar entlang einer Achse 8, welche den Kreis schneidet, der die
Innenfläche 62 des Laufringes 63 darstellt. Dadurch kann das Widerlager 80
innerhalb der kreisförmigen Paßfläche 5 zwischen den Gehäuseteilen 1, 2 liegen.
Wie in Fig. 3 gezeigt, sind im Gehäuseteil 3 Zuflußkanäle 100, 101 vorgesehen,
die von dem Hochdruck-Auslaßkanal 36 ausgehen. Von dem Zuflußkanal 100
geht eine Bohrung 103 aus, die in den Zylinder 104 hinter dem kleineren Hydrau
likkolben 90 mündet. Der Zuflußkanal 101 ist durch eine Öffnung 108 in einer
Drossel 109 mit einer Kammer 110 verbunden, die durch einen Schraubstopfen
112 und einen Dichtungsring 113 nach außen zu abgedichtet ist. Von der
Kammer 110 führt eine Bohrung 115 zu dem Zylinder 116 hinter dem größeren
Hydraulikkolben 91. Ein weiterer Kanal 117 verbindet die Kammer 110 mit einem
Ventilgehäuse 99, das in diesem Ausführungsbeispiel ein Überdruckventil 120
enthält, welches im offenen Zustand Flüssigkeit aus der Kammer 110 durch eine
nicht sichtbare Rückflußleitung in den Gehäuseinnenraum 7 entläßt. Mit einer
Einstellschraube 125 kann die Vorspannung der Ventilfeder 126 eingestellt
werden. Die Feder 126 ist auf einem Schuh 127 geführt, der den kugelförmigen
Ventilkörper 128 gegen den Sitz 129 drückt.
Eine Drehung der Welle 10 bewirkt eine Drehung der Zylindertrommel 29 auf dem
Steuerzapfen 20. Wenn der Laufring 63 in einer exzentrischen Lage zur Dreh
achse 13 ist, findet eine Auswärtsbewegung der Kolben 50 in ihren Zylinder
bohrungen 47 statt, so daß Flüssigkeit aus einer äußeren Quelle, z. B. einem
Hydraulik-Reservoir, durch den Niederdruck-Zuflußkanal 30, den Schlitz 31, den
Längskanal 33, den Bogenschlitz 34 und den Kanal 48 in die Zylinderbohrung 47
gesaugt wird. Wenn der Kolben 50 sich in seiner Zylinderbohrung 46 nach innen
zurückbewegt, wird die Flüssigkeit aus der Zylinderbohrung 47 über den Kanal 48
in den gegenüberliegenden Bogenschlitz 39 und von dort über den Längskanal
38 und den Schlitz 37 zum Hochdruck-Abflußkanal 36 gefördert, von wo aus sie
durch eine Leitung einem Hydraulikkreis, z. B. einem Hydraulikmotor, zugeführt
wird. Solange die Kugel 128 durch die Feder 126 gegen den Sitz 129 gedrückt ist,
bleibt der Druck in beiden Zylindern 104 und 116 auf dem gleichen Niveau. Da
jedoch der Hydraulikkolben 91 stromab der Drossel 109 eine größere Kolben
fläche hat als der Hydraulikkolben 90, übt er auf den Laufring 63 eine größere
Kraft aus als der kleinere Hydraulikkolben 90, wodurch der Laufring 63 in seiner
exzentrischen Lage zur Drehachse 13 gehalten wird.
Wenn der Druck in der Kammer 110 so groß wird, daß er die Kugel 128 entgegen
der Kraft der Feder 126 von ihrem Sitz 129 abhebt, sinkt der Druck im Zylinder
116 ab. Da der kleinere Hydraulikkolben 90 aufgrund der Drossel 109 von dem
höheren Druck beaufschlagt bleibt, ist nun die von dem kleineren Hydraulikkolben
90 auf den Laufring 63 ausgeübte Kraft größer als die von dem größeren Hydrau
likkolben 91 ausgeübte Kraft, wodurch die exzentrische Lage des Laufringes 63
gegenüber der Drehachse 13 verringert wird.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 werden nur diejenigen Merk
male beschrieben, die sich von dem ersten Beispiel unterscheiden. Ein wesent
licher Unterschied ist, daß der Laufring 150 hier mit einem offenen Schlitz 151
versehen ist, dessen Längsachse senkrecht zur Drehachse 152 der Zylinder
trommel verläuft. In beiden Gehäuseteilen, von denen nur das Gehäuseteil 155
sichtbar ist, ist ein Stift 154 befestigt, der die Schwenkachse für den Laufring 150
bildet. Aufgrund des Schlitzes 151 kann eine radiale Bewegung des Laufringes
150 in Richtung weg von dem Stift 154 erfolgen, wenn diejenigen Kolben 156, die
mit dem Bogenschlitz 157 in Verbindung stehen, von Druckflüssigkeit beauf
schlagt sind.
Ein Radius R3 mit der Längsachse 159 des Stiftes 154 als Mittelpunkt definiert
die konvexe, teilzylindrische Form der Lagerfläche 160, die einen Teil der
Umfangsfläche des Laufringes 150 darstellt.
Ein Widerlager 162 ist in einer Aussparung 163 im Gehäuseteil 155 angeordnet
und wird durch die Wände 165, 166 der Aussparung 163 gegen Drehung gehal
ten. Das Widerlager kann aus zwei Teilen bestehen, es ist jedoch als ein Teil 162
dargestellt, das eine zentrale Öffnung 167 aufweist. An den Laufring 150 ist ein
radialer Fortsatz 169 angeformt, der sich durch die Öffnung 167 erstreckt und mit
den Hydraulikkolben 170,171 zusammenwirkt.
Druckflüssigkeit im Bogenschlitz 157 und in den damit in Verbindung stehenden
Zylinderbohrungen 173 veranlaßt die Kolben 156, den Laufring 150 mit seiner
Lagerfläche 160 gegen die Lagerfläche 175 am Widerlager 162 zu drücken.
Ein weiterer Vorteil der dargestellten Ausführungsbeispiele mit hydraulischer
Verstelleinrichtung besteht darin, daß die Achse, entlang der die Hydraulikkolben
auf den Laufring wirken, in einer Ebene mit den Reaktionskräften der Kolben liegt.
Anders ausgedrückt verlaufen die Wirklinien der von den druckbeaufschlagten
Kolben und der von den Hydraulikkolben ausgeübten Kräfte durch exakt die
gleiche Ebene im Widerlager, wodurch jede Tendenz der Hydraulikkolben
eliminiert wird, den Laufring aus der genauen Fluchtung mit dem Widerlager zu
schwenken.
Im dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und 6 ist anstelle der Hydraulik
kolben eine mechanische Verstelleinrichtung für den Laufring 203 vorgesehen.
Diese Verstelleinrichtung 200 weist eine ein- oder mehrlagige Knickstrebe 201
auf, die an einer Seite des Laufringes 203 nahe einer Umfangswand 204 des
Gehäuseteils 205 angeordnet ist. Die Knickstrebe 201 ist an jedem Ende 207, 208
in Nuten 210, 211 verankert. Die Nut 211 ist in einem sich radial nach innen
erstreckenden Vorsprung 212 am Gehäuseteil 205 und die Nut 210 ist in einem
sich radial nach außen erstreckenden Vorsprung 215 nahe einem radialen Fort
satz 216 des Laufringes 203 vorgesehen, der mit dem Widerlager 80 zusammen
wirkt. Um die bestmögliche mechanische Hebelkraft und eine stabile Wirkungs
weise der Knickstrebe 201 zu erreichen, sollte der Vorsprung 215 an der Stelle
des Laufringes 203 vorgesehen werden, die dem Widerlager 80 am nächsten ist.
Im Gehäuseteil 205 sind Endanschläge in Form von Stiften 220, 221 vorgesehen,
welche die maximale Verschwenkung des Laufringes 203 begrenzen.
Die Knickstrebe 201 wird in einem teilweise deformierten Anfangszustand in das
Gehäuseteil 205 eingesetzt. Dadurch wird der Laufring 203 in einer exzentrischen
Lage zur Drehachse 225 der Zylindertrommel gehalten. Wenn während des
Betriebes der Maschine die Kräfte, die von denjenigen Kolben 50 ausgeübt
werden, welche druckbeaufschlagt sind, eine ausreichende Größe haben, um
eine weitere Verformung der Knickstrebe 201 zu bewirken, verringert sich die
Exzentrizität des Laufringes 203. Wenn die Knickstrebe 201 ihren voll defor
mierten Zustand erreicht hat, wie in Fig. 6 dargestellt, ist der Laufring 203
ungefähr konzentrisch zur Drehachse 225. Wenn der Druck in der Maschine sinkt
und die von den betreffenden Kolben 50 auf den Laufring 203 ausgeübte Kraft
nicht ausreicht, um die Knickstrebe voll deformiert zu halten, kehrt diese in ihren
teilweise deformierten Anfangszustand zurück und der Laufring 203 gelangt
wieder in seine voll exzentrische Lage gemäß Fig. 5. Da das Widerlager 80 die
Vibration des Laufringes 203 während des Betriebes beträchtlich verringert, bleibt
die Knickstrebe 201 stabil und sie bildet zusammen mit dem Widerlager 80 eine
außerordentlich einfache und wirtschaftliche Lösung für eine mit hohem Druck
arbeitende hydrostatische Maschine.
Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Verstellkraft F über dem Systemdruck P zeigt und
zwei Kurven X und Y enthält. Die Kurve X zeigt die gemessene Verstellkraft, die
zum Verstellen eines Laufringes einer üblichen Radialkolbenmaschine mit ledig
lich verschwenkbarem Laufring erforderlich ist. Die Kurve Y zeigt die gemessene
Verstellkraft, die zum Verstellen des Laufringes einer erfindungsgemäßen Radial
kolbenmaschine nötig ist. Der Unterschied zwischen den Kurven X und Y zeigt
eine signifikante Reduzierung der Verstellkraft bei der erfindungsgemäßen
Maschine. Dadurch kann die Größe der Verstellelemente für den Laufring
beträchtlich verringert werden.
Obgleich in den drei Ausführungsbeispielen eine Radialkolbenmaschine mit
einem feststehenden Steuerzapfen dargestellt ist, auf dem die Zylindertrommel
drehbar gelagert ist, ist die Erfindung mit gleichen Vorteilen auch bei Radial
kolbenmaschinen mit einer axialen Verteiler-Ventilplatte oder mit einer exzen
trischen Laufring-Anordnung zwischen zwei Anschlagmitteln im Gehäuse
einsetzbar. Anstelle einer Verstelleinrichtung mit zwei Hydraulikkolben kann auch
eine solche mit nur einem Hydraulikkolben verwendet werden. Auch ist die
Erfindung bei Radialkolbenmaschinen mit manueller Verstellung des Laufringes
oder mit mechanischen Verstelleinrichtungen z. B. mittels Federn, verwendbar.
Claims (10)
1. Hydrostatische Radialkolbenmaschine mit einem Gehäuse (2, 3), in dem eine
An- oder Abtriebswelle (10) gelagert und in dessen Innenraum (7) eine
Zylindertrommel (29) angeordnet ist, die antriebsmäßig mit der Welle (10)
verbunden ist und eine Mehrzahl von Zylindern (47) enthält, die jeweils einen
Kolben (50) aufnehmen, und die von einem schwenkbaren Laufring (63; 150;
203) umgeben ist, auf dem sich die Kolben (50) abstützen,
dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (2, 3) dem Laufring (63; 150; 163)
radial benachbart und dessen Schwenkachse (77) diametral gegenüberliegend
mindestens ein feststehendes Widerlager (80; 162) mit einer konkaven,
teilzylindrischen Lagerfläche (81; 175) vorgesehen ist, die mit einer konvexen,
teilzylindrischen Lagerfläche (88) am Laufring (63; 150) zusammenwirkt, daß
die Lagerfläche (88) am Laufring und die Lagerfläche (81; 175) am Widerlager
einen gemeinsamen Mittelpunkt haben, der mit der Schwenkachse (77) des
Laufringes zusammenfällt und daß der Laufring in Richtung auf das Widerlager
verschiebbar im Gehäuse gelagert und durch die Reaktion der mit Hochdruck
fluid beaufschlagten Kolben (50) in Anlage an dem Widerlager gehalten ist.
2. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
konvexe, teilzylindrische Lagerfläche (88) an einem sich radial nach außen
erstreckenden Abschnitt (87; 160, 216) des Laufringes (63; 150) vorgesehen ist.
3. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Widerlager von einer Fläche im Inneren des Gehäuses gebildet ist.
4. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Widerlager (80; 162) von einem eigenen Bauteil gebildet ist, das in einer
Aussparung (83; 163) im Gehäuseinnenraum (7) angeordnet und gegen
Verdrehen gesichert ist.
5. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Widerlager (80; 162) durch die Seitenwände (84) der Aussparung (83, 183)
gegen Verdrehen gesichert ist.
6. Radialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der
sich in den Gehäuse-Innenraum (7) ein feststehender Steuerzapfen (20)
erstreckt, auf dem die Zylindertrommel (29) drehbar gelagert ist und der auf
seiner Umfangsfläche zwei Bogenschlitze (34, 39) aufweist, die mit den
Zylindern (47) in der Zylindertrommel in Fluidverbindung kommen,
dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (80) auf der Seite desjenigen
Bogenschlitzes (39) angeordnet ist, der Hochdruckfluid führt, derart, daß der
Laufring (63) durch die Reaktion derjenigen Kolben (50), die mit Hochdruckfluid
beaufschlagt sind, in Anlage an dem Widerlager (80) gehalten ist.
7. Radialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Ermöglichung der Verschiebung des Laufringes (63) der
Schwenkzapfen (71) des Laufringes (63) in einen Führungsschlitz (75, 76) im
Gehäuse (2, 3) eingreift.
8. Radialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schwenkzapfen (154) des Laufringes (150) im Gehäuse
angeordnet ist und in einen im Laufring vorgesehenen Führungsschlitz (151)
eingreift, der die Verschiebung des Laufringes ermöglicht.
9. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß zum Verschwenken des Laufringes (63) mindestens ein
Hydraulikkolben (90, 91) in einer Bohrung (95, 96) im Gehäuse angeordnet und
entlang einer Achse (8) verschiebbar ist, die senkrecht zur Schwenkachse (77)
des Laufringes (63) verläuft und den Innendurchmesser (Innenfläche 62) des
Laufringes (63) schneidet, und daß der Hydraulikkolben (90, 91) mit dem sich
radial nach außen erstreckenden Abschnitt (87) des Laufringes (63) zusam
menwirkt.
10. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 2, bei der eine deformier
bare Knickstütze (201) vorgesehen ist, die im teilweise deformierten Zustand
den Laufring (203) in Bezug auf die Wellendrehachse (225) exzentrisch
positioniert und durch den Fluiddruck in der Maschine derart verformbar ist,
daß mit steigendem Druck die exzentrische Lage des Laufringes verringert
wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Knickstütze (201) an einem Ende (208)
am Gehäuse und am anderen Ende (207) am Laufring (203) in der Nähe des
sich radial nach außen erstreckenden Abschnittes (216) gehalten ist.
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GBGB9425384.6A GB9425384D0 (en) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | Hydraulic radial piston machines |
PCT/GB1995/001302 WO1995033925A1 (en) | 1994-06-07 | 1995-06-06 | Hydraulic radial piston machines |
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
US2293692A (en) * | 1938-10-26 | 1942-08-18 | Aircraft Hydraulic Appliances | Variable stroke radial pump |
US4091717A (en) * | 1975-07-18 | 1978-05-30 | Eaton Corporation | Ring dampener for rotary fluid pressure device |
US5081907A (en) * | 1989-07-03 | 1992-01-21 | J. M. Voith Gmbh | Hydrostatic displacement engine |
US5239827A (en) * | 1991-12-27 | 1993-08-31 | Tecumseh Products Company | Hydrostatic track ring snubber |
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1994
- 1994-12-13 GB GBGB9425384.6A patent/GB9425384D0/en active Pending
-
1995
- 1995-11-28 DE DE19544359A patent/DE19544359C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2293692A (en) * | 1938-10-26 | 1942-08-18 | Aircraft Hydraulic Appliances | Variable stroke radial pump |
US4091717A (en) * | 1975-07-18 | 1978-05-30 | Eaton Corporation | Ring dampener for rotary fluid pressure device |
US5081907A (en) * | 1989-07-03 | 1992-01-21 | J. M. Voith Gmbh | Hydrostatic displacement engine |
US5239827A (en) * | 1991-12-27 | 1993-08-31 | Tecumseh Products Company | Hydrostatic track ring snubber |
Also Published As
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