DE2333103A1

DE2333103A1 - Radialkolbenmaschine

Info

Publication number: DE2333103A1
Application number: DE19732333103
Authority: DE
Inventors: Robert Gelin
Original assignee: GL Rexroth GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1973-06-29
Filing date: 1973-06-29
Publication date: 1975-01-16
Also published as: US3912421A; JPS5028005A

Description

G.L. P.eyroth GmbH

28.6.1973

Akte 121.168

Radialkolbenmaschine

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Radialkolbenmaschine, insbesondere für Pumpenbetrieb mit einer Exzenterwelle, deren Kolben jeweils von einer Zylinderhülse umgeben ist, die sich mit ihrem nach außen weisenden Ende an einer feststehenden sphärischen Wand abstützt. Diese bekannten Radialkolbenmaschinen werden in bekannter Weise vor allem als langsamlaufende Hvdraulikmotoren mit hohem Drehmoment eingesetzt, da infolge der möglichen Flächenl>erührung zwischen Exzenter und Kolben die Wirkungsgradminderung infolge von Reibungsverlusten sowie der Verschleiß zwisehen Kolbenfuß und Exzenter auf ein Mindestmaß zu beschränken ist. In der Regel werden diese Radialkolbenmotoren mit Hilfe eines mit der Exzenterwelle gekoppelten Drehschiebers gesteuert. Eine solche Steuerung ist für Pumpenbetrieb nicht zu gebrauchen, da diese praktisch keine Selbstansaugefähigkeit gestattet. Für Purnpenbetrieb ist es erforderlich, die Steuerung mittels Sitzventile durchzuführen, die zur Verringerung des toten Raumes in bekannter Weise in unmittelbarer Nähe des Zylinderkopfes anzuordnen sind.

Die Aufgabe· der Erfindung besteht in der Schaffung einer Radialkolbenmaschine .der vorgenannten Art, insbesondere für Pumpenbetrieb mit einem einfachen betriebssicheren Aufbau und einem Größtmaß an Selbstansaugefähigkeit.

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Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß in. dem von dem nach außen weisenden Ende einer jeden Zylinderhülse eingeschlossenen Bereich der sphärischen Wand das Saug- und Druckventil angeordnet ist. Vorteilhafterweise ragt der Verschlußkörper des Saugventils unmittelbar in den Kolbenraum. Dadurch ergeben sich besonders gute Ansaugverhältnisse.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche, sowie aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung.

Die einzige Figur zeigt einen Axialschnitt einer Radialkolbenmaschine.

In der Figur bzeichnet 1 die Exzenterwelle mit Exzenter 2, die an beiden Enden la, Ib in Gleitlagern in den Gehäusehälften 4 und 5 gelagert ist. Der Wellenaustritt ist durch einen Dichtungsring 6 abgedichtet.

indem letzterer Der Exzenter 2 wirkt mit dem Gleitschuh 7 zusammen,/ mit dem Exzenter 2 in gleitender Berührung steht. Seitlich stützt sich der Gleitschuh an Gleitscheiben 9 ab, die sich ihrerseits an Flächen 4a bzw. 5a der Gehäusehälften 4 und 5 abstützen. Am Gleitschuh ist mittels eines Schraubenbolzens 12 ein Kolben starr befestigt. Dieser Schraubenbolzen 12 ist derart dimensioniert, daß beispielsweise infolge zu hoher Reibungskräfte der miteinander in Gleitschluß stehenden Teile der Kolben vom Gleitschuh abreißt und damit eine weitere Arbeitsbewegung des Kolbens zur Vermeidung

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von Folgeschäden unterbleibt. Die den Kolben umschließende Zylinderhülse 14 weist eine ringförmige konische Dichtfläche 15 auf, die mit der sphärischen Wand 16 des Bauteiles 17 zusammenwirkt. Das die sphärische Wand bildende Bauteil 17 hat auf einander gegenüberliegenden Seiten zylindrische Ansätze 18a, 18b,

die in entsprechende Bohrungen 19a, 19b in den Gehausehälften 4 und 5 passend eingreifen. Zur genauen Festlegung der sphärischen Wand zur Zylinderhülse ist in dem Bauteil ein Paßstift 2o eingelassen, der in einer Längsnut 21 in der Gehäusehälfte 4 geführt ist. Mittels der Schraube 34 ist der Bauteil 17. in der Bohrung 19a der Gehäusehälfte 4 befestigt. In der sphärischen Wand 16 ist ein Auslaßkanal 16a für den von der Zylinderhülse 14 gebildeten Zylinderraum 24 eingelassen, der sich nach einer rechtwinkligen Abknickung über eine schräge Fläche 16b auf einen größeren Durchmesser erweitert und schließlich in einem Gewindeteil 16c übergeht. Der Gewindeteil 16c,der nach außen führt, ist von einem Gewindestopfen 25 mit Durchgangsbohrung 25a abgeschlossen. In dem erweiterten Bereich 16d des Auslaßkanals 16a befindet sich mit radialem Spiel ein als Kugel ausgebildeter Verschlußkörper 26, der mittels einer schwachen Druckfeder 27 auf die den Sitz für diesen Verschlußkörper bildenden schrägen Fläche 16b gedrückt ist und damit gemeinsam mit dieser Fläche das Druckventil für den Zylinderraum 24 bildet. Im in Richtung der Gehäusehälfte 5 weisenden zylindrischen Ansatz 18b des Bauteiles 17 ist eine in den erweiterten Bereich 16d des Auslaßkanals 16a einmündende Rohrleitung 28 eingelötet, die mit den anderen nicht veranschaulichten Rohrleitungen der anderen

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ebenfalls nicht gezeigten aus Kolben/ Zylinderhülse und sphärischer Wand gebildeten Pumpenelementen in Wirkverbindung steht. Damit stehen sämtliche Pumpenelemente mit dem Druckstutzen 3o der Gehäusehälfte 5 in Verbindung. In der sphärischen Wand 16 ist neben dem Auslaßkanal 16a ein mit dem Pumpengehäuseraum 37 in Verbindung stehender Durchlaßkanal 8 vorgesehen, dessen zylinderraumseitiges Ende 8a mit einem im Zylinderraum 24 liegenden Verschlußkörper 32 das Saugventil bildet. Der Verschlußkörper 32 wird mittels einer schwachen Zugfeder 33, die sich mit ihrer äußeren Windung 33a an der durch einen Durehmessersprung des Durchlaßkanals 6 gebildeten Fläche 8b abstützt, mit dem den Ventilsitz bildenden Ende 8a des Durchlaßkanals 8 in Wirkverbindung gehalten. Der Gehäuseraum 37 mit Einlaßöffnung 49 wird mittels des Dichtungsringes 38 in den umlaufenden Nuten 39 der Gehäusehälften 4, 5 nach außen abgedichtet. Die Zylinderhülse 14 weist in Nähe des Zylinderkopfes eine radial nach außen gerichtete Fläche 4o auf, an der ein Federelement 41 angreift, das sich mit seinem unteren Ende 41a. am Gleitschuh 7 abstützt und damit die Zylinderhülse 14 mit ihrer Dichtfläche 15 an der sphärischen Wand 16 federnd andrückt. Bei einer Bewegung des Exzenters 2 vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt mit der damit verbundenen Bewegung des Kolbens aus seiner unteren in seine obere Stellung, verschiebt sich die Zylinderhülse 14 mit ihrer Dichtkante 15 auf der sphärischen Wand 16 entgegen der Drehrichtung der Welle Das hierbei im Zylinderraum 24 verdrängte Arbeitsmittel wird über den Auslaßkanal 16a in der sphärischen Wand 16 und unter Anheben des Verschlußkorpers 26 bei gleichzeitiger Überwindung der Kraft

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der Feder 27 weiter in den erweiterten Bereich 16d des Auslaßkanals 16a und von dort über die Durchgangsbohrung 25a des Gewindestopfens 25 in den Druckstutzen 3o geleitet und von diesem in das Leitungssystem einer nicht gezeigten Hydraulikanlage. Die auftretende Anpreßkraft der Dichtkante 15 der

während dieser Arbeitsbewegung des Kolbens

Zylinderhülse 14 an die sphärische Wand 16 ergibt sich/aus dem Produkt der Ringfläche F der Zylinderhülse 14 und dem im Zylinder-

* raum 24 sich aufbauenden Druck. Die Größe der Ringfläche F ergibt sich aus der Durchmesserdifferenz zwischen Dichtfläche und Zylinderhülseninnendurchmesser. Bewegt sich der. Exzenter 2 vom oberen Totpunkt in Richtung des unteren Totpunktes v/ird durch die damit verbundene AbwartsverSchiebung des Kolbens 13 der Verschlußkörper 32 gegen die geringe Zugkraft der Feder 3 3 von den Sitz bildenden Ende 8a des Durchlaßkanals 8 abgehoben und damit ein Nachströmen von Arbeitsmittel aus dem Pumpengehäuseraum 37 über den Durchlaßkanal 8 in den Zylinderraum 24 gewährleistet. Während dieser Bewegung des Exzenters 2 bzw. des Kolbens verschiebt sich die Zylinderhülse 14 mit ihrer Dichtkante 15 um einen geringen Winkelbetrag auf der sphärischen Wand 16 in Richtung der Drehrichtung der Welle 1. Dadurch, daß die Zylinderhülse 14 mit ihrer Dichtkante 15 auf der sphärischen Wand 16,

. während der Drehbewegung des Exzenters eine Schwenkbewegung ausführt, ohne daß sich die Dichtkante 15 von der sphärischen Wand 16 abhebt und zwar während des Druckhubes durch Andrücken der Dichtkante' an der sphärischen Wand infolge des an der Fläche F der Zylinderhülse wirksamen Druckes in Verbindung mit der Kraft der Feder 41 und während des Saughubes infolge der Kraft der

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Feder 41 ist ein. sicheres Arbeiten bei Pumpenbetrieb gewährleistet und zum anderen ein sicheres Anliegen des Gleitschuhes 7 am Exzenter 2 in jeder Lage des letzteren sichergestellt.

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Claims

Patentansprüche

/l.jRadialkolbenmaschine, insbesondere für Pumpenbetrieb mit einer Exzenterwelle, deren Kolben von Zylinderhülsen umgeben sind, die sich mit ihrem nach außen weisenden Ende jeweils an einer feststehenden sphärischen Wand abstützen, dadurch gekennzeichnet , daß in dem von dem nach außen weisenden Ende (15) einer jeden Zylinderhülse (14) eingeschlossenen Bereich der sphärischen Wand (16) das Saug- und Druckventil (32, 8a; 16a, 16b, 26) angeordnet ist.
2. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Verschlußkörper (32) des Saugventils in den Kolbenraum (24) unmittelbar hineinragt.
3. Radialkolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Zylinderhülse mittels eines Federelementes (41) an der sphärischen Wand angedrückt ist.
4. Radialkolbenmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die sphärische Wand (16) als selbständiger mit den Gehäuseteilen (4, 5) verbundener Bauteil (17) ausgebildet ist.

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5. Radialkolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das die sphärische Wand bildende Bauteil auf einander gegenüberliegenden Seiten zylindrische Ansätze (18, 18b) aufweist', die in entsprechende Ausnehmungen (19a, 19b) in den beiden Gehäusehälften (4, 5) passend eingreifen, wobei der eine Ansatz (18b) einen Kanal (28) zur Weiterleitung des Druckmittels aus dem in der sphärischen Wand eingelassenen Auslaßkanal (16a, 16d) für den von der Zylinderhülse eingeschlossenen Zylinderraum (24) aufweist.
6. Radialkolbenmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das der Exzenterwelle (1) zugekehrte Ende eines jeden Kolbens auf einen Gleitschuh (7) befestigt ist.
7. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet ,' daß die Verbindungsstelle zwischen Kolben (13) und Gleitschuh (7) als »Sollbruchstelle (12) ausgebildet ist.
8. Radialkolbenmaschine nach .don Ansprüchen 6 und 7, da - ö. u r c h g e k ennzeich η c; t , daß das Verbindungselement von Kolben und Gleitschuh von einem Sch.v:r.uben~ bolzen (12) gebildet int.

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