DE2907076A1 - Verteilerventil fuer eine hydraulische kreiskolbenmaschine - Google Patents

Description

• Verteilerventil für eine hydraulische Kreiskolbenmaschine
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verteilerventil für eine innenachsige, hydraulische Kreiskolbenmaschine mit Kämmeingriff, insbesondere Motor, bei dem ein mit der Hauptwelle umlaufender Drehschieber zwei je mit dem Zulauf und dem Ablauf verbundene Ringnuten und von beiden Ringnuten ausgehende, quer dazu verlaufende abwechselnd aufeinanderfolgende Zulauf- und Ablauf-Verteilernuten aufweist, die mit gehäusefesten, je zu einer Verdrängerkammer führenden Steueröffnungen zusammenarbeiten.
• Bekannte Verteilerventile dieser Art besitzen am Außenumfang einer Drehschieberhülse zwei axial versetzte Ringnuten und senkrecht daran anschließende, axial gerichtete Verteilernuten (DE-AS 15 53 004). Betreibt man mit solchen Verteilerventilen ausgestattete Kreiskolbenmaschinen, so sinkt deren Wirkungsgrad, wenn diese im oberen Drehzahlbereich betrieben werden. Dies gilt insbesondere, wenn die hydraulische Kreiskolbenmaschine sehr kleine Gesamtabmessungen haben soll, z.B.
• ein Gehäuse mit einer Länge von nur 10 cm und einem Durchmesser von nur 6 cm.
• Es sind ferner scheibenförmige Drehschieber bekannt, bei denen radial verlaufende Verteilernuten abwechselnd mit einer inneren und einer äußeren Ringnut in Verbindung stehen. Hier gelten dieselben Nachteile.
• Des weiteren ist es bekannt (DE-OS 26 08 887), die Verteilernuten an der Außenseite einer Drehschieberhülse nicht genau achsparallel, sondern in einem kleinen Winkel von 3 bis 8° zur Achsrichtung verlaufen zu lassen. Auf diese Weise kann jede Verteilernut allmählich mit einer ebenfalls axial verlaufenden Steueröffnung in Verbindung treten, sodaß Druckstöße vermieden werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verteilerventil der eingangs beschriebenen Art anzugeben, mit dessen Hilfe der Wirkungsgrad bei hydraulischen Kreiskolbenmaschinen, insbesondere im oberen Drehzahlbereich und bei sehr kleinen Abmessungen, verbessert werden kann.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Zulauf-Verteilernut über einen schrägen Einlauf ab schnitt mit einer in Drehrichtung versetzten Stelle der Ringnut verbunden ist.
• Auf diese Weise ergibt sich für die in die Zulauf-Verteilernuten eintretende hydraulische Flüssigkeit ein Schaufel- oder Umlenkeffekt, der die Strömung insgesamt verbessert. Die Umlenkverluste werden herabgesetzt und der Füllgrad der Nut erhöht. Diese Maßnahme wirkt sich insbesondere bei höheren Drehzahlen aus, weil die hier betrachteten Kreiskolbenmaschinen zwar als Langsamläufer anzusehen sind, trotzdem aber einen sehr hohen Druckflüssigkeitsdurchsatz haben. Der Effekt wirkt sich auch bei Maschinen mit sehr kleinen Abmessungen aus, weil hier wegen der räumlichen Verhältnisse die Nuten einen entsprechend kleinen Strömungsquerschnitt mit einem entsprechend hohen Strömungswiderstand haben.
• Günstig ist es, wenn jede Ablauf-Verteilernut über einen schrägen Auslaufabschnitt mit einer entgegen der Drehrichtung versetzten Stelle der Ringnut verbunden ist. Hierbei ergeben sich auch im Auslaufbereich ähnliche Vorteile wie im Einlaufbereich. Darüber hinaus läßt sich eine solche Maschine als Motor oder Pumpe mit gleichbleibendem Erfolg in beiden Drehrichtungen betreiben, wobei lediglich die Einlauf- und Auslaufabschnitte ihre Funktion tauschen.
• Des weiteren können die schrägen Abschnitte bogenförmig verlaufen. Damit ergibt sich eine optimale Strömung im Umlenkbereich.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine hydraulische Kreiskolbenmaschine, deren Verteilerventil erfindungsgemäß ausgestaltet ist, und Fig. 2 eine Abwicklung der Umfangsfläche des Verteilerventils.
• Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Kreiskolbenmaschine, die insbesondere als Motor betrieben wird, weist das Gehäuse ein topfartiges Hauptteil 1, eine Zwischenscheibe 2, einen Zahnring 3, eine weitere Zwischenscheibe 4 sowie eine innere Deckscheibe 5 und eine äußere Deckscheibe 6 auf. Diese Teile sind durch nicht veranschaulichte Axialschrauben miteinander verbunden. Eine Antriebswelle 7 ist einstückig mit einem Drehschieber 8 ausgebildet und über eine Gelenkwelle 9 mit einem Zahnrad 10 verbunden. Eine fest in den Boden des Hauptteils eingefügte Lagerscheibe 11, die gleichzeitig eine Dichtung 12 festhält, bildet zusammen mit einer am Drehschieber 8 befestigten Lagerscheibe 13 ein Axiallager.
• Das topfartige Hauptteil ist innen mit einer Hülse 14 versehen, welche eine Zulauföffnung 15, außerhalb der Zeichenebene eine Ablauföffnung 16 und dazwischen Steueröffnungen 17 aufweist. Die Zulauföffnung 15 ist über einen Gehäuse kanal 18 mit einem Anschlußstutzen 19 verbunden, die Ablauföffnung 16 ist über einen außerhalb der Zeichenebene liegenden Ablaufkanal mit einem Anschlußstutzen 20 verbunden. Die Steueröffnungen 17 sind je über einen Gehäusekanal 21 mit Verdrängerkammern 22 verbunden, die zwischen den Zähnen von Zahnrad 10 und Zahnring 3 gebildet werden. Die Gehäusekanäle 21 münden je zwischen zwei Zähnen des Zahnringes; ihre Zahl entspricht daher der z%zMn ,dens^Zahnrades- An der Außenseite des Drehschiebers 8 befindet sich ebenfalls eine Hülse 23. In ihr sind abwechselnd auf einanderfolgende Verteilernuten 24 und 25 vorgesehen, von denen die Zulauf-Verteilernuten mit einer Ringnut 26 verbunden sind, die mit der Zulauföffnung 15 in Verbindung steht, und von denen die Ablauf-Verteilernuten 25 mit einer Ablauf-Ringnut 27 verbunden sind, die mit der Ablauföffnung 16 in Verbindung steht.
• Ein weiterer Stutzen 28 ist mit einer Schraube 29 verschlossen. Er kann dazu dienen, den Innenraum 30 des Drehschiebers 8 durch Anschluß an einen Tank zu entlasten.
• Figo 2 zeigt, daß die Zulauf-Verteilernuten 24 mittels eines bogenförmig verlaufenden schrägen Einlaufabschnitts 31 mit einer Stelle der Ringnut 26 verbunden sind, die in Drehrichtung D gegenüber der Verteilernut versetzt ist. In ähnlicher Weise sind die Ablauf-Verteilernuten 25 mit einem bogenförmigen Schrägabschnitt 32 versehen, der an einer Stelle in die Ringnut 27 mündet> welche entgegen der Drehrichtung D gegenüber der Verteilernut versetzt sind0 Infolgedessen ergeben sich einlaufseitig Spitzen 33, welche im Betrieb auf die zugeführte Drucltflüssigkeit eine Schaufelwirkung ausüben, durch welche die Strömungsverhältnisse beim Umlenken verbessert und Strönungsverluste herabgesetzt werden0 2hnliche Verbesserungen ergeben sich auf der AblauSseite.
• Auf diese Weise lassen sich außerordentlich kleine hydraulische Motoren herstellen, bei denen der Drehschieber eine Länge von weniger als 6 cm und einen Durchmesser von nur 3,5 cm hat, und der trotz der dabei unumgänglichen kleinen Quert schnitte der Nuten einen sehr guten Wirkungsgrad besitzt.
• Durch Verwendung der Hülse 23 lassen sich die gebogenen Einlaufs und Auslaufabschnitte 31 und 32 leicht herstellen, z.B.
• mittels eines Fingerfräsers. Die Maschine läßt sich nicht nur als Motor, sondern auch als Pumpe betreiben.

Claims (3)

1. Patentansprüche 1* Verteilerventil für eine innenachsige, hydraulische Kreiskolbenmaschine mit Kämmeingriff,insbesondere Motor, bei dem ein mit der Hauptwelle umlaufender Drehschieber zwei je mit dem Zulauf und dem Ablauf verbundene Ringnuten und von beiden Ringnuten ausgehende, quer dazu verlaufende abwechselnd aufeinanderfolgende ZulauS- und Ablauf-Verteilernuten aufweist, die mit gehäusefesten je zu einer Verdrängerkammer führenden Steueröffnungen zusammenarbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zulauf-Verteilernut (24) über einen schrägen Einlaufabschnitt (31) mit einer in Drehrichtung (D) versetzten Stelle der Ringnut (26) verbunden ist.
2. 2. Verteilerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ablauf-Verteilernut (25) über einen schrägen Auslaufabechnitt (32) mit einer entgegen der Drehrichtung (D) versetzten Stelle der Ringnut (27) verbunden ist,
3. 3. Verteilerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch geennzeichnet, daß die schrägen Abschnitte (31, 32) bogeniförmig verlaufen.