DE2910831C2

DE2910831C2 - Innenachsige, hydraulische Kreiskolbenmaschine

Info

Publication number: DE2910831C2
Application number: DE2910831A
Authority: DE
Inventors: Carl Otto Soenderborg Flagstad; Christian Boerge Nordborg Hansen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1979-03-20
Filing date: 1979-03-20
Publication date: 1985-10-17
Also published as: DK151142B; FR2452014A1; FR2452014B1; DK151142C; JPS55128685A; JPS5986385U; DE2910831A1; IT8067414A0; JPH034792Y2; DK115280A; IT1128052B; US4432710A

Description

a) das Abdeckteil (4, 5,6) trägt stirnseitig die beiden ALschlußstutzen (30,30'),

b) diese sind über Durchbfiche (28, 29,28', 29') im Stator (3) und im Abdeckteil mit dem zugehörigen der beiden im Haup'.'eil (1) des Gehäuses angeordneten Kanäle verbunden,

c) im Abdecktei! sind zwei vom Inncnraum (M) der Drehschieberhülse (7) weg öffnende Rückschlagventile (38,38'; 40,40') angeordnet, deren Anschlußkanalteile einerseits durch den mit dem Innenraum verbundenen Raum (33) im Abdeckteil und andererseits durch die mit den Anschlußstutzen verbundenen Durchbrüche (29, 29') und dorthin führende Verbindungen (36, 36', 44,44') im Abdeckteil gebildet sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rückschlagventil (38, 38') einen O-Ring (39, 39') aufweist, der in einen Durchbruch (29, 29') des Abdeckteils (4, 5, 6) eingelegt ist sowie am Umfang und an beiden Stirnseiten an gehäusefesten Teilen anliegt, und daß an der Umfangswand eine Verbindungsnut (36, 36') mündet, die von dem mit dem Innenraum (11) verbundenen Raum (33) abgeht.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckteil (4, 5, 6) des Gehäuses eine Ventilplatte (5) aufweist, die zwischen einer am Rotor (10) und Stator (3) anliegenden Zwischenplatte (4) und einer die Anschlußstutzen (30,30') tragenden Stirnplatte (6) angeordnet ist, daß die Ventilplatte (5) zwei Durchbrüche (29, 29') zur Aufnahme je eines O-Ringes (39,39'), den mit dem Innenraum (11) verbundenen Raum (33) sowie die Verbindungsnuten (36, 36') aufweist, und daß die O-Ringe durch je einen der Anschlußstutzen (30, 30') gegen die Zwischenplatte (4) gehalten sind.

4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 jedes Rückschlagventil (40, 40') ein Kugelventil ist, dessen Sitz durch eine im vom Durchbruch (32) im Rotor (10) überstrichenen Bereich liegende Axialbohrung (41,41') in einer an Rotor (10) und Stator (3) anliegenden Zwischenplatte (42) gebildet ist, und dessen Kugel (43,43') in einem Kanal (44,44') geführt ist, der seitlich mit einem zum Stutzen führenden Durchbruch (29, 29') verbunden ist und in einer der Zwischenplatte benachbarten Ventilplatte (45) verläuft.

Die Erfindung bezieht sich auf eine innenachsige, hy-

li, draulische Kreiskolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei bekannten Kreiskolbenmaschinen dieser Art (DE-AS 12 59 000) tritt das Problem auf, daß Hydraulikflüssigkeit im Bereich des Axiallagers einen höheren Druck annimmt und auf diese Weise die Dichtung in den Spaii zwischen Hauptwelle und Gehäuse drückt, wodurch zunächst eine die Reibung erhöhende Klemmung auf die Hauptwelle ausgeübt und schließlich die Dichtung zerstört wird. Diese Druckerhöhung ergibt sich beispielsweise, wenn dem Axiallager im Verteilerventil eine Ringnut benachbart ist, welche Hydraulikflüssigkeit höheren Drucks führt Sie ergibt sich ferner, wenn Hydraulikflüssigkeit höheren Drucks von den Verdrängerkammern zwischen Rotor und Stator oder über Leckkanäle am v_erteilerventil in den Innenraum der Drehschieberhülse und von dort über die Verbindungsbohrung in den Bereich des Axiallagers gelangt.

Es ist ferner eine innenachsige, hydraulische Kreiskolbenmaschine bekannt (US-PS 38 62 814). bei der der Innenraum der Hülse mit Hilfe von Rückschlagventilen zu der jeweiligen Niederdruckseite hin. entlastet ist, wobei alle Hauptwellenlager in Reihe vom Lecköi durchflossen werden. Bei dieser Konstruktion befindet sich der Drehschieber auf der der Haiv:welle gegenüberliegenden Seite von Rotor und Stator.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Maschine dahingehend zu verbessern, daß das Gehäuse einen möglichst kleinen Querschnitt hat und die Druckentlastung der Hauptwellen-Dichtung unabhängig von der Drehrichtung auf einfache Weise ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Ez\ dieser Konstruktion ergibt sich ein Gehäuse, das einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt hat. Die Rückschlagventile befinden sich in einem Gehäuseteil, das außerhalb der eine Drehfunktion ausübenden Teile der Maschine liegt. Sie können praktisch unmittelbar an die mit den Anschlußstutzen verbundenen Durchbrüche anschließen. Daher ist der Aufwand für die beiden Rückschlagventile sehr gering. Da der Innenraum der Drehschieberhülse automatisch an den Kanal geringen Drucks angeschaltet wird, gei.ügt es, die Kreiskolbenmaschine über zwei stirnseitig angeschlossene Arbeitsleitungen mit einem Steuergerät bzw. mit Pumpe und Tank zu verbinden. Außerdem ist sichergestellt, daß die Hauptwellen-Dichtung keinen zu großen Belastungen ausgesetzt ist, keine übermäßige Klemmung auf die Hauptwelle ausübt und eine hohe Lebensdauer hat.

Bei der Ausführungsform nach den Ansprüchen 2 und 3 wird der für jedes Rückschlagventil verwendete O-Ring von den zugehörigen Wänden weggedrückt, wenn sich in der Verbindungsnut ein höherer Druck zeigt. Er

dichtet aber die Nutmündung sicher ab, wenn der Druck an der Innenseite des O-Ringes höher ist

Bei der Alternative nach Anspruch 4 können mit sehr preiswerten Mitteln Rückschlagventil eingebaut werden, bei denen keine Rückstellkräfte überwunden werden müssen.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß jedes Rückschlagventil ein Kugelventil ist, dessen Sitz durch eine im von Durchbruch im Rotor überstrichenen Bereich liegende Axialbohrung in einer an Rotor und Stator anliegenden Zwischenplatte gebildet ist und dessen Kugel in einer axialen Führung, die seitlich mit einem Ventilkanalznschlußteil verbunden ist, einer der Zwischenplatte benachbarten Ventilplatte gelagert ist. Auf diese Weise können mit sehr preiswerten Mitteln Rückschlagventile eingebaut werden, bei denen keine Rückstellkräfte überwunden werden müssen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt .

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgerr.äße Kreiskolbenmaschine,

F i g. 2 in Explosionsdarstellung den in F i r- 1 rechten Teil der Maschine und

F i g. 3 in einer Teildarstellung entsprechend F i g. 2 eine abgewandelte Ausführungsform.

Das Gehäuse der in F i g. 1 dargestellten Kreiskolbenmaschine weist einen topfförmigen Hauptteil 1, eine Zwischenplatte 2, einen als Zahnring ausgebildeten Stator 3, eine weitere Zwischenplatte 4, eine Ventilplatte 5 und eine Stirnplatte 6 auf, die durch nicht veranschaulichte Schrauben fest miteinander verbunden sind Eine Drehschieberhülse 7 ist einstückig mit einer Hauptwelle 8 und über eine Gelenkwelle 9 mit einem als Zahnrad ausgebildeten Rotor 10 verbunden. Die Drehschieberhülse weist einen Innenraum 11 auf, der einseitig durch eine Wand 12 abgeschlossen ist. Er weist ferner eine Schulter 13 auf, die gegen ein Axiallager 14. bestehend aus einer Lagerscheibe 15 und einem Rollenlager 16, anliegt. Die Lagerscheibe 15 begrenzt ferner eine Nut, in der eine I iauptwellen-Dichtung 17 angeordnet ist.

Der Hauptteil 1 ist innen mit einer Hülse 18 versehen, die eine Zulauföffnung 19, die mit einem Z'.ilaufkanai 20 in Verbindung steht, eine Ablauföffnung 21, die mit einem außerhalb der Zeichenebene liegenden Ablaufkanal in Verbindung steht, und dazwischen Steueröffnungen 22, dL· mit Steuerkanälen 23 in Verbindung stehen, aufweist. Die Steuerkanäle führen zu den Verdrängerkammern, welche zwischen den Zähnen des Rotors und des Stators gebildet werden. Diese Hülse 18 bildet mit der Drehschieberhülse 7 ein Verteilerventil. Die Drehschieberhülse ist über eine Lagerscheibe 24 an der ZwischenplaUe 2 abgestützt und hat eine Zulaufringnut 25 und eine Ablaufringnut 26, die abwechselnd mit axialen Verteilernuten 27 verbunden sind.

Der Zulaufkanal 20 ist über Durchbrüche 28 in den Zwischenplatten 2, 4 und dem Stator 3 und einem als Bohrung ausgebildeten Ventilanschlußkanalteil 29 in der Ventilplatte 5 mit einem Anschlußstutzen 30 verbunden, der durch eine Bohrung 31 in der Stirnpiatte 6 und bis in den Ventilanschlußkanalteil 29 greift. In gleicher Weise ist der nicht veranschaulichte Ablaufkanal über Durchbrüche 28', einen als Bohrung ausgeführten Ventilanschlußkanalteil 29' mit einem Anschlußstutzen 30' verbunden, der in eine Bohrung 3Γ und in den Ventilanschlußkanalteil 29' greift. Der Innenraum 11 ist über Durchbrüche 32 in den Zwischenplatten 2 und 4 sowie dem Rotor 10 mit ein.-n Raum 33 in der Ventilplatte verbunden. Dieser steht einerseits mit einen Ablaßstutzen 34 in Verbindung, der mittels einer Schraube 35 verschlossen ist, und andererseits über Nuten 36,36' mit dem Umfang der Ventilanschlußkanalteile 29, 29'. Der Stutzen 34 greift in eine Bohrung 37 der Stirnpiatte 6.

Zwei Rückschlagventile 38 und 38' ergeben sich dadurch, daß in die Ventilanschlußkanalteile 29 und 29' je ein O-Ring 39, 39' gelegt ist, der am Umfang der zugehörigen Ventilkanalanschlußteile anliegt und von der Stirnseite der Anschlußstutzen 30 bzw. 30' gegen die Zwischenplatte 4 gehalten wird.

Außerdem sind in der Drehschieberhülse 7 zwei Bohrungen 48 vorgesehen, weiche den Innenraum 11 mit der Schulter 13 verbinden und auf diese Weise einen Druckausgleich zwischen dem Axiallager 14 und dem Innenraum 11 herbeiführen.

Es sei angenommen, daß die Kreiskolbenmaschine der Fig. 1 und 2 als Motor arbeitet wobei der Stutzen 30 als Zulaufstutzen dient. Dann führt der Zulaufkanal 20 höheren Druck. Das Rückschlagventil 38 ist sicher geschlossen, da dieser Druck den O-Ring 39 dicht an die Anlageflächen drückt Druckflüssigkeit mit geringerem Druck wird über den mit der Ringnut ~6 verbundenen Ablaufkanal und den Stutzen 30' abgeführt. Entsteht infolge Leckverlusten ein höherer Druck im Innenraum 11, der eine Kraft in Richtung auf das Axiallager 14 hervoi rufen würde, so öffnet das Rückschlagventil 38'. Denn dieser Druck wirkt über die zugehörige Nut 36' auf die Außenseite des O-Ringes 39', so daß dieser sich von einer der stirnseitigen Anlageflächen abhebt und einen Druckausgleich herbeigeführt wird. Wird bei der als Motor betriebenen Kreiskolbenmaschine die Drehrichtung umgekehrt, so ergeben sich dieselben Verhältnisse, nur arbeitet diesmal das Rückschlagventil 38' als Sperrventil und das Rückschlagventil 38 als Ausgleichsventil. Ähnliche Verhältnisse treten auch auf, wenn die Maschine als Pumpe betrieben wird.

Bei der in Fig.3 dargestellten Abwandlung sind lediglich die der Zwischenplatte 4 entsprechende Zwischenplatte 42 und die der Ventilplatte 5 entsprechende Ventilplatte 45 dargestellt. Es sind zwei Rückschlagventil." 40 und 40' vorgesehen, die als Kugelventil ausgebildet sind. Der Sitz wird durch Axialbohrungen 41 und 41' in der Zwischenplatte 42 gebildet. Die Verschlußstücke werden durch Kugeln 43 und 43' gebildet, welche in Führungen 44 und 44' gehalten sind, die seitlich mit dem Ventilanschlußkanalteil in der Ventilplatte 45 in Verbindung stehen. Eine dritte Axialbohrung 46 in der Zwischenplatte 42 korrespondiert mit dem Durchbruch 43, der zum Ablaßstutzen 34 führt

Wenn beispielsweise der Ventilanschlußkanalteil 29 höheren Druck führt, ist das zugehörige Rückschlagventil 40 geschlossen. Entsteht im Innenraum 11 ein über dem ablaufseitigen Druck im Ventilanschlußkanalteil 29' liegender Druck, wird die Kugel 43' vom Sitz 4Γ abgehoben, so daß das Rückschlagventil 40' öffnet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Innenachsige, hydraulische Kreiskolbenmaschine mit Kämmeingriff, insbesondere Motor, mit einem Gehäuse, mit einer Hauptwelle, die eine stirnseitige Gehäusebohrung durchsetzt und dort durch eine in einer Ringnut gehaltene Dichtung abgedichtet ist, mit einer im Hauptteil des Gehäuses angeordneten Drehschieberhülse, die mit der Hauptwelle fest und mit dem an ihrem anderen Ende angeordneten Rotor über eine Gelenkwelle verbunden ist, die zusammen mit einer Bohrung im Gehäuse ein Verteilerventil bildet, die auf der der Dichtung benachbarten Seite mit einer Schulter gegen ein Axiallager anliegt, und deren Innenraum über mindestens eine Bohrung mit dem Axiallager verbunden ist, und mit zwei im Hauptteil des Gehäuses angeordneten Kanälen, von denen der eine einen höheren und der andere einen geringeren Druck zu führen bestimmt ist, wobei das Gehäuse Anschiußstutzen für eine Zulaufleitung und eine Ablaufleitung trägt und auf der dem Hauptteil des Gehäuses gegenüberliegenden Seite des Rotors und des Stators ein Abdeckteil aufweist und wobei der Innenraum der Drehschieberhülse über einen Durchbrurh im Rotor mit einem Raum im Abdeckteil verbunden ist, gekennzeichnetdurchdie Merkmale