DE4417011C2 - Hydraulische Kolbenmaschine - Google Patents
Hydraulische KolbenmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kolbenmaschine
mit einer Zylindertrommel und mit einem Steuerspiegel,
der mindestens eine Hochdruckniere und mindestens eine
Niederdruckniere sowie eine Kontaktfläche, an der die
Zylindertrommel im Betrieb mit erheblichem Druck ange
preßt ist, aufweist, wobei zumindest die Kontaktfläche
mit einer reibungsvermindernden Schicht versehen ist.
Bei einer bekannten Maschine dieser Art (JP
2 - 125 979 A) ist zwischen dem Steuerspiegel und der
Zylindertrommel eine Kunststoffschicht angeordnet, die
im Betrieb ein reibungsarmes Gleiten der Zylindertrom
mel am Steuerspiegel ermöglichen soll. Mit dieser Aus
bildung soll die Maschine auch dann betrieben werden
können, wenn Seewasser als Hydraulikflüssigkeit verwen
det wird.
Eine ähnliche Maschine ist aus DE 40 35 748 A1 bekannt.
Die dort dargestellte Axialkolbenpumpe für hohe Dreh
zahlen weist eine Ventilplatte auf, die gegen das
Dichtfeld der dort als Kolbentrommel bezeichneten Zy
lindertrommel gedrängt wird. Zur Herabsetzung der Rei
bung sind reibungsvermindernde Schichten in Verbindung
mit der Ventilplatte oder dem Steuerspiegel offenbart.
Ferner ist eine derartige Maschine auch aus der nach
veröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 43 01 133
bekannt.
Im Betrieb muß die Zylindertrommel mit einer relativ
großen Anpreßkraft gegen den Steuerspiegel gedrückt
werden, damit die Flüssigkeit aus der Hoch- bzw. aus
der Niederdruckniere in die Zylinder der Zylindertrom
mel eintreten kann bzw. aus den Zylindern wieder zurück
in den Steuerspiegel fließen kann, ohne seitlich zwi
schen Zylindertrommel und Steuerspiegel auszutreten.
Wenn die Anpreßkraft zu niedrig ist, entstehen Undich
tigkeiten, die zu einer Leckage führen. Derartige Lec
kagen verschlechtern den volumetrischen Wirkungsgrad
der Maschine.
Man hat nun beobachtet, daß die hohen Anpreßkräfte
trotz der reibungsvermindernden Schicht zu einer Erwär
mung des Steuerspiegels, insbesondere im Bereich der
reibungsvermindernden Schicht, führen. Insbesondere bei
der Verwendung von Kunststoff für die Ausbildung der
reibungsvermindernden Schicht kann diese Erwärmung zu
Rissen führen. Die Schicht wird aufgerissen und parti
kelweise während des Betriebs von der Zylindertrommel
mitgeführt. Diese Partikel führen dann sehr schnell zu
einem Verschleiß auch der übrigen Teile der reibungs
vermindernden Schicht. Hierdurch entstehen wiederum
Leckagen, die den volumetrischen Wirkungsgrad in der
Maschine weiter verschlechtern.
Eine andere Art von hydraulischen Maschinen ist aus DE-
AS 15 28 628 bekannt. Dort ist eine Einrichtung zum
Verhindern des Abhebens der mittelwellenbetriebenen
Zylindertrommel einer Schwenktrommel-Axialkolbenmaschi
ne vom ebenen Steuerspiegel beschrieben. Zylindertrom
mel und Steuerspiegel werden nur in loser Anlage zuein
ander gehalten. Einrichtungen zum Andrücken der Steuer
spiegelscheibe an die Stirnfläche der Zylindertrommel
werden ausdrücklich abgelehnt. Damit soll ein Spalt
zugelassen werden, der auf der Hochdruckhälfte gleich
mäßig und auf der Niederdruckhälfte keilförmig ausge
bildet sein soll. Wenn sich Flüssigkeit in dem Spalt
zwischen Zylindertrommel und Steuerspiegel ansammelt,
kann dies dazu führen, daß die Zylindertrommel gegen
über dem Steuerspiegel kippt und auf der Hochdruckseite
am weitesten entfernten Punkt anläuft. Durch die V-för
mige Ausbildung der Steuerspiegelscheibe wird also das
Kippen vorweggenommen und damit ein Auflaufen der Zy
lindertrommel an der Steuerspiegelscheibe am weitesten
entfernten Punkt vermieden.
DE-AS 14 53 460 zeigt eine Lagerausbildung am Steuer
spiegel einer Druckflüssigkeits-Axialkolbenmaschine mit
reibungsvermindernden Einsätzen, die die Reibung zwi
schen Zylindertrommel und Steuerspiegel herabsetzen
soll. Diese reibungsvermindernden Einsätze liegen in
Umfangsrichtung kontinuierlich an der Zylindertrommel
an.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Betriebs
verhalten der Maschine zu verbessern, insbesondere Be
schädigungen des Steuerspiegels zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird bei einer hydraulischen Kolbenma
schine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß
die Kontaktfläche im Bereich der Niederdruckniere einen
einen Spalt zwischen Zylindertrommel und Steuerspiegel
ausbildenden Vertiefungsbereich aufweist.
Man hat nämlich festgestellt, daß die Erwärmung des
Steuerspiegels hauptsächlich im Bereich der Nieder
druckniere auftritt. Man führt dies darauf zurück, daß
auch bei einer großen Anpreßkraft eine gewisse Leckage
im Bereich der Hochdruckniere vorhanden ist. Diese
Leckage läßt sich kaum vermeiden, weil bei der hohen
Druckdifferenz zwischen dem Innern der Hochdruckniere
und dem Innern eines die Maschine umgebenden Gehäuses,
in dem im wesentlichen Umgebungs- oder Tankdruck
herrscht, eine hundertprozentige Abdichtung praktisch
nicht zu erreichen ist. Die Leckage ist hierbei so
klein, daß sie nicht nennenswert ins Gewicht fällt. Sie
hat aber den Vorteil, daß die austretende Flüssigkeit
die durch Reibung erzeugte Wärme abführt. Diese Wärme
abfuhr reicht aus, um eine übermäßige Erhitzung der
reibungsvermindernden Schicht und damit ihre Zerstörung
im Bereich der Hochdruckniere zu vermeiden. Im Bereich
der Niederdruckniere entstehen diese Leckagen nicht,
weil in der Niederdruckniere praktisch der gleiche
Druck wie außerhalb herrscht, also Umgebungs- oder
Tankdruck. Die im Bereich der Niederdruckniere erzeugte
Reibungswärme kann also nicht durch austretende Flüs
sigkeit abgeführt werden. Durch die Ausbildung des
Steuerspiegels mit einer Vertiefung im Bereich der Nie
derdruckniere wird nun verhindert, daß die Zylinder
trommel in diesem Bereich an den Steuerspiegel reibt.
Die Entstehung von Reibungswärme in diesem Bereich wird
also von vornherein verhindert. Damit kann auch keine
Überhitzung des Steuerspiegels oder der reibungsvermin
dernden Schicht in diesen Bereich eintreten. Der ent
stehende Spalt ist unkritisch, weil, wie gesagt, in der
Niederdruckniere praktisch der gleiche Druck wie außer
halb besteht. Natürlich kann man bei einem Spalt nicht
vermeiden, daß kleine Flüssigkeitsmengen durch den
Spalt austreten. Diese haben aber praktisch keinen Ein
fluß auf den volumetrischen Wirkungsgrad der Maschine,
weil sie die Füllung in der Zylindertrommel nicht nega
tiv beeinflussen. Bei einer Pumpe wird es meistens oh
nehin unerheblich sein, ob die Flüssigkeit aus dem
Sauganschluß oder aus dem Gehäuse angesaugt wird. Durch
die relativ einfach erscheinende Maßnahme, die Kontakt
fläche im Bereich der Niederdruckniere zu unterbrechen
und einen Abstand zwischen der Zylindertrommel und dem
Steuerspiegel zu schaffen, wird also die Lebensdauer
der Maschine und ihr Wirkungsgrad ganz drastisch ver
bessert.
Bevorzugterweise verläuft der Vertiefungsbereich je
weils bis höchstens zu einem Radialstrahl, der sich vom
Mittelpunkt des Steuerspiegels durch den Mittelpunkt
eines in das jeweilige Ende der Niederdruckniere einge
schriebenen Kreises erstreckt. Das Ende der Niere muß
nicht kreisförmig sein. Der eingeschriebene Kreis ist
der größte Kreis, der in das Ende noch hineinpaßt. Der
Vertiefungsbereich umgibt die Niederdruckniere also
nicht vollständig. In den Endbereichen der Niederdruck
niere bleibt die Kontaktfläche erhalten. Man kann daher
die Kommutierung der Maschine gegenüber anderen Maschi
nen ohne Vertiefung in der Kontaktfläche unverändert
belassen. Die Bereiche, in denen hier Reibungswärme
entsteht, ohne daß sie durch Flüssigkeit abtranspor
tiert wird, sind klein und liegen weit genug außen, so
daß die Wärme auch ohne Flüssigkeitskühlung rasch genug
abgeführt werden kann.
Auch ist bevorzugt, daß der Vertiefungsbereich auf meh
rere Teilbereiche aufgeteilt ist, zwischen denen sich
mindestens ein Kontaktflächenrestbereich befindet. Der
Kontaktflächenrestbereich ermöglicht dann die Abstüt
zung der Zylindertrommel auch im Bereich der Nieder
druckniere, so daß die Zylindertrommel und der Steuer
spiegel gut ausbalanciert werden können. Die Gefahr des
Kippens der beiden Teile zueinander wird dadurch gering
gehalten. Die Kontaktflächenrestbereiche können hierbei
so klein ausgebildet werden, daß zum einen keine nen
nenswerte Reibungswärme entsteht und zum anderen etwa
doch entstehende Reibungswärme schnell genug nach außen
abgeführt werden kann.
Vorzugsweise sind der Kontaktflächenrestbereich in Ra
dialrichtung gesehen nur auf einer Seite der Nieder
druckniere angeordnet. Dies reicht aus, um die Zylin
dertrommel abzustützen. Andererseits wird die Reibungs
fläche weiter vermindert.
Besonders bevorzugt ist, daß der Kontaktflächenrestbe
reich in der Mitte der Niederdruckniere angeordnet ist.
Die Zylindertrommel wird damit weitgehend symmetrisch
abgestützt.
Vorteilhafterweise ist der Vertiefungsbereich nur in
dem die reibungsvermindernde Schicht bildenden Material
vorgesehen. Der durch den Vertiefungsbereich gebildete
Spalt zwischen Zylindertrommel und Steuerspiegel kann
relativ klein sein. Im Grunde genommen muß er nur so
groß sein, daß eine Berührung zwischen Steuerspiegel
und Zylindertrommel im Betrieb weitgehend ausgeschlos
sen ist. Seine Dicke beträgt daher nur wenige Zehntel
oder sogar Hundertstel Millimeter. Wenn der Spalt aber
so klein ist, reicht es aus, wenn das Material der rei
bungsvermindernden Schicht in diesem Bereich zumindest
teilweise entfernt wird. Das Material der reibungsver
mindernden Schicht läßt sich in vielen Fällen leichter
bearbeiten oder formen als das Material des Steuerspie
gels selbst.
Insbesondere kann der Vertiefungsbereich durch Materi
alentfernung gebildet sein. Das Material kann hierbei
beispielsweise ausgefräst oder abgeschabt werden. Ande
re Möglichkeiten der spanabhebenden Bearbeitung sind
ebenfalls denkbar.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist vorgese
hen, daß die reibungsvermindernde Schicht an den Steu
erspiegel angegossen ist, insbesondere angespritzt,
wobei der Vertiefungsbereich durch eine entsprechende
Negativform der Gußform gebildet ist. Wenn die rei
bungsvermindernde Schicht als Spritzgußteil ausgebildet
ist, das in situ an den Steuerspiegel angeformt wird,
kann man natürlich auch die Negativform bereits so aus
bilden, daß der Vertiefungsbereich unmittelbar beim
Spritzen entsteht.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die
reibungsvermindernde Schicht nur außerhalb des Vertie
fungsbereichs vorgesehen ist. Man kann hierbei im Ver
tiefungsbereich komplett auf die reibungsvermindernde
Schicht verzichten, was eine Einsparung beim Material
der reibungsvermindernden Schicht bedeutet. Der Steuer
spiegel kann dadurch preisgünstiger aufgebaut werden.
Vorteilhafterweise weist die Maschine ein Gehäuse auf,
das bis etwa zur Höhe des Vertiefungsbereichs mit Hy
draulikflüssigkeit gefüllt ist. Durch die Leckagen im
Bereich der Hochdruckniere füllt sich das Gehäuse ohne
hin über kurz oder lang mit Hydraulikflüssigkeit. Hier
für ist es in der Regel notwendig, einen getrennten
Abfluß vorzusehen. Durch die Ausgestaltung der Maschine
mit einem Spalt zwischen dem Steuerspiegel und der Zy
lindertrommel im Bereich der Niederdruckniere kann man
diesen Abflußanschluß aus diesem Gehäuse kleiner dimen
sionieren oder sogar vollständig weglassen. Die Hydrau
likflüssigkeit im Gehäuse wird nämlich bei einer Pumpe
beim Saughub mit in den Zylinder gerissen und bei einem
Motor beim Auslaßhub mit in den Tank.
Vorzugsweise ist die Maschine mit Wasser als Hydraulik
flüssigkeit betreibbar. Dies ist aufgrund der reibungs
vermindernden Schicht zwischen dem Steuerspiegel und
der Zylindertrommel ohne weiteres möglich. Wasser ist
sehr viel umweltfreundlicher als die bislang überwie
gend verwendeten Hydrauliköle.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen,
daß der Steuerspiegel im Vertiefungsbereich ganz oder
teilweise entfernt ist. Wenn der Steuerspiegel im Ver
tiefungsbereich vollständig entfernt ist, ist sozusagen
ein Tortenstück herausgeschnitten. In diesem Fall ist
der Spalt nicht mehr zwischen Zylindertrommel und Steu
erspiegelsonde zwischen Zylindertrommel und Gehäusewand
gebildet. Die Hydraulikflüssigkeit tritt hierbei zwar
in größeren Mengen in das Gehäuse ein. Dies ist aber,
wie oben gezeigt, unkritisch. Bei einer Pumpe ist es
beispielsweise unerheblich, ob die Flüssigkeit direkt
aus dem Sauganschluß angesaugt wird oder ob sie sich
zunächst in das Gehäuse begibt und von dort abgesaugt
wird. Bei einem Motor reicht es aus, wenn die Flüssig
keit aus dem Gehäuse zum Tank abfließt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung
beschrieben. Hierin zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform
eines Steuerspiegels,
Fig. 2 einen Schnitt II-II nach Fig. 1, ergänzt durch
ein Gehäuse,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform entsprechend Fig. 1
und
Fig. 4 einen Schnitt IV-IV nach Fig. 3.
Eine hydraulische Kolbenmaschine 1, die im vorliegenden
Fall als Axialkolbenmaschine ausgebildet ist, weist in
einem Gehäuse 2 eine Zylindertrommel 3 auf, in der meh
rere Zylinder 4 angeordnet sind. Die Zylindertrommel 3
ist gegenüber einem Steuerspiegel 5 drehbar angeordnet.
Hierbei kommen die Zylinder 4 abwechselnd in Überdec
kung mit einer Hochdruckniere 6 und einer Niederdruck
niere 7, die mit einem Hochdruckanschluß 8 bzw. einem
Niederdruck- oder Tankanschluß 9 verbunden sind.
Die Arbeitsweise einer derartigen Maschine an sich ist
bekannt. Bei der Drehung der Zylindertrommel 3 bewegen
sich nicht näher dargestellte Kolben in den Zylindern 4
hin und her. Die Kolben sind hierbei an einer ebenfalls
nicht näher dargestellten Schrägscheibe abgestützt.
Eine derartige Maschine kann sowohl als Pumpe als auch
als Motor verwendet werden. Im Motorbetrieb wird den
Zylindern Hydraulikflüssigkeit über den Hochdruckan
schluß 8 und die Hochdruckniere 6 zugeführt. Im Pumpen
betrieb wird die Hydraulikflüssigkeit durch die Nieder
druckniere 7 und den Tankanschluß 9 angesaugt und durch
die Hochdruckniere 6 und den Hochdruckanschluß 8 abge
geben.
Um trotz der gegeneinander bewegten Teile Zylindertrom
mel 3 und Steuerspiegel 5 eine gewisse Dichtigkeit beim
Übergang von den Nieren 6, 7 in die Zylinder 4 zu er
reichen, wird die Zylindertrommel 3 mit erheblichem
Druck gegen den Steuerspiegel 5 gepreßt. Die Zylinder
trommel 3 liegt hierbei an einer Kontaktfläche 10 des
Steuerspiegels an. Bei der Verwendung von Öl als Hy
draulikflüssigkeit wird die Hydraulikflüssigkeit dazu
verwendet, diese Kontaktfläche zu schmieren, um den
Abrieb und damit den Verschleiß gering zu halten. Wird
hingegen Wasser als Hydraulikflüssigkeit verwendet,
kann man sich diese Schmierungsfunktion der Hydraulik
flüssigkeit nicht mehr zu nutze machen. In diesem Fall
verwendet man eine reibungsvermindernde Schicht aus
einem Kunststoff, insbesondere einem Kunststoff aus der
Gruppe der hochfesten thermoplastischen Kunststoffe,
vorzugsweise auf der Basis von Polyaryletherketonen,
beispielsweise Polyetheretherketonen, Polyamiden, Po
lyacetalen, Polyarylether, Polyethylenterephtalaten,
Polyphenylensulfiden, Polysulfonen, Polyethersulfonen,
Polyetherimiden, Polyamidimid, Polyacrylaten, Phenol-
Harzen oder ähnliches. Als Füllstoffe können Glas, Gra
phit, Polytetrafluorethylen oder Kohlenstoff, insbeson
dere in Faserform, verwendet werden.
Um eine innige Verbindung der reibungsvermindernden
Schicht 11 mit dem Steuerspiegel 5 zu erreichen, kann
die reibungsvermindernde Schicht an den Steuerspiegel 5
angespritzt werden. Man kann sogar die reibungsvermin
dernde Schicht so ausgestalten, daß sie den Steuerspie
gel 5 einschließt. Im Bereich der Kontaktfläche 10 hat
die reibungsvermindernde Schicht 11 eine etwas stärkere
Dicke, die in Fig. 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit
stark übertrieben dargestellt ist.
Die reibungsvermindernde Schicht 11 ermöglicht zwar ein
reibungsarmes Gleiten der Zylindertrommel 3 am Steuer
spiegel 5. Dennoch läßt sich nicht vermeiden, daß eine
gewisse Reibungswärme entsteht. Diese Reibungswärme ist
im Bereich der Hochdruckniere 6 nicht so kritisch. Die
Verbindung zwischen der Hochdruckniere 6 und den Zylin
dern 4 läßt sich mit vertretbarem Aufwand praktisch
nicht dicht bekommen, kleinere Leckagen werden immer
auftreten. Dies ist im vorliegenden Fall erwünscht,
weil die Hydraulikflüssigkeit, die zwischen dem Steuer
spiegel 5 und der Zylindertrommel 3 im Bereich der
Hochdruckniere 6 austritt, zum Abführen der Reibungs
wärme verwendet wird. Eine Überhitzung des Kunststoffs
der reibungsvermindernden Schicht 11 tritt hier nicht
auf.
Anders sieht die Sache im Bereich der Niederdruckniere
7 aus. Hier herrscht in dem Zylinder 4 und in der Nie
derdruckniere 7 praktisch der gleiche Druck, wie in der
Umgebung. Die Hydraulikflüssigkeit hat hier normaler
weise keinen Antrieb, um auszutreten und damit die Wär
me abzuführen. Dies führt über kurz oder lang zu einer
Erhitzung des Steuerspiegels 5 bzw. der reibungsvermin
dernden Schicht 11, die soweit führen kann, daß die
reibungsvermindernde Schicht 11 Risse bekommt.
Um diese Erscheinung zu beseitigen, ist in der darge
stellten Ausführungsform die Kontaktfläche 10 im Be
reich der Niederdruckniere 7 mit einer Vertiefung 12
versehen, die einen Spalt 13 zwischen Zylindertrommel 3
und Steuerspiegel 5 bildet. Dieser Spalt 13 ist eben
falls übertrieben dick dargestellt. In Wirklichkeit
wird er nur eine Dicke von wenigen hundertsteln Milli
metern haben. Die einzige Aufgabe des Spaltes ist, eine
Berührung zwischen der Zylindertrommel 3 und dem Steu
erspiegel 5 im Bereich der Niederdruckniere zu vermei
den, so daß dort keine Reibungswärme entsteht. Darüber
hinaus hat der Spalt 13 natürlich den Vorteil, daß die
Stirnseite der Zylindertrommel 3, die normalerweise an
der Kontaktfläche 10 anliegt, Gelegenheit hat, gekühlt
zu werden, so daß insgesamt die Wärmebilanz auch im
Bereich der Hochdruckniere 6 verbessert werden kann.
Man verzichtet hierbei zwar auf einen dichtenden An
schluß zwischen den Zylindern 4 und der Niederdrucknie
re 7. Dies ist jedoch nicht kritisch, weil hier sowohl
in der Niederdruckniere 7 als auch im Innern des Gehäu
ses 2 praktisch der gleiche Druck herrscht. Es kann
Hydraulikflüssigkeit austreten. Die Menge der austre
tenden Hydraulikflüssigkeit ist jedoch vernachlässigbar
klein. Da sie überdies nur in einem Punkt des Kreis
laufs der Hydraulikflüssigkeit austritt, an dem keine
Arbeit mehr zu verrichten ist, spielt die hier austre
tende Flüssigkeitsmenge für die Bilanz des volumetri
schen Wirkungsgrades praktisch keine Rolle mehr. Bei
einer Pumpe spielt es beispielsweise meistens keine
Rolle, ob die Flüssigkeit aus dem Sauganschluß oder aus
dem Gehäuse gesaugt wird.
Man kann diesen Spalt 13 sogar vorteilhafterweise noch
für andere Zwecke verwenden. Wie erwähnt, tritt im Be
reich der Hochdruckniere 6 immer eine gewisse kleine
Menge an Hydraulikflüssigkeit 14 in das Innere des Ge
häuses 2 aus. Um diese Flüssigkeit abzuführen, ist nor
malerweise ein getrennter Abführanschluß erforderlich,
der die Hydraulikflüssigkeit zum Tank zurückführt. Wenn
man nun die Maschine so ausgestaltet, daß das Gehäuse 2
immer mindestens bis zur Höhe des Spaltes 13 mit Hy
draulikflüssigkeit 14 gefüllt ist, kann die anstehende
Hydraulikflüssigkeit 14 durch die Niederdruckniere 7
(im Motorbetrieb) bzw. durch den Zylinder 4 (im Pumpen
betrieb) abgesaugt werden. Die Niederdruckniere 7 bzw.
die Zylinder 4 wirken dann nach Art einer Wasserstrahl
pumpe.
Die Vertiefung 12 umgibt die Niederdruckniere 7 nicht
vollständig. Sie erstreckt sich vielmehr zwischen zwei
Radialstrahlen 15, 16, die sich vom Mittelpunkt MI des
Steuerspiegels 5 durch die Mittelpunkte MK von Kreisen
17, 18 erstrecken, die in die Enden der Niederdrucknie
re 7 eingeschrieben sind. Die Kontaktfläche 10 behält
damit eine Ausdehnung, die eine Kommutierung der ein
zelnen Zylinder zuverlässig ermöglicht.
In der Ausgestaltung nach Fig. 1 und 2 ist dargestellt,
daß die Vertiefung 12 die gesamte Fläche zwischen den
beiden Radialstrahlen 15, 16 einnimmt.
Fig. 3 und 4 zeigen eine zweite Ausgestaltung einer
Maschine 1′, bei der gleiche Teile mit gleichen Bezugs
zeichen und entsprechende Teile mit gestrichenen Be
zugszeichen versehen sind.
Im Gegensatz zu der Ausgestaltung nach den Fig. 1 und 2
erstreckt sich die Vertiefung 12′ nun nicht mehr in dem
gesamten Bereich zwischen den beiden Radialstrahlen 15,
16, sie ist vielmehr durch Kontaktflächenrestbereiche
19, 20 unterbrochen. Die Kontaktflächenrestbereiche
sind hier auf beiden Seiten der Niederdruckniere 7 dar
gestellt. Im Grunde genommen reicht es aber aus, wenn
sie auf nur einer Seite, also radial innen oder radial
außen vorhanden sind. Sie sind bevorzugterweise etwa in
der Mitte der Niederdruckniere 7 angeordnet. Sie dienen
zum Abstützen der Zylindertrommel 3 gegenüber dem Steu
erspiegel 5′, so daß die Anordnung besser ausbalanciert
werden kann.
Die Kontaktflächenrestbereiche 19, 20 sind so klein,
daß die hier entstehende Reibungswärme praktisch ver
nachlässigbar ist. Außerdem kann sie aufgrund der ge
ringen flächenmäßigen Ausdehnung relativ schnell nach
außen abgeführt werden, so daß eine nennenswerte Über
hitzung nicht eintreten kann.
Die Vertiefung 12, 12′ kann auf verschiedene Arten her
gestellt werden. Sie kann beispielsweise ausgefräst
werden. Sie kann auch direkt beim Gießen der reibungs
vermindernden Schicht 11, 11′ vorgesehen werden.
Schließlich kann man im Bereich der Vertiefung 12, 12′
überhaupt darauf verzichten, eine reibungsvermindernde
Schicht vorzusehen. Dies vereinfacht die Bearbeitung.
Ansonsten ist es immer von Vorteil, die Vertiefung 12,
12′ nur in der reibungsvermindernden Schicht vorzuse
hen, nicht jedoch im Kernmaterial des Steuerspiegels 5,
5′.
Als Hydraulikflüssigkeit 14 wird vorzugsweise Wasser
verwendet.
Claims (12)
1. Hydraulische Kolbenmaschine mit einer Zylindertrom
mel und mit einem Steuerspiegel, der mindestens
eine Hochdruckniere und mindestens eine Nieder
druckniere sowie eine Kontaktfläche, an der die
Zylindertrommel im Betrieb mit erheblichem Druck
angepreßt ist, aufweist, wobei zumindest die Kon
taktfläche mit einer reibungsvermindernden Schicht
versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kon
taktfläche (10, 10′) im Bereich der Niederdrucknie
re (7) einen einen Spalt (13) zwischen Zylinder
trommel (3) und Steuerspiegel (5, 5′) ausbildenden
Vertiefungsbereich (12, 12′) aufweist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vertiefungsbereich (12, 12′) jeweils bis
höchstens zu einem Radialstrahl (15, 16) verläuft,
der sich vom Mittelpunkt (MI) des Steuerspiegels
(5, 5′) durch den Mittelpunkt (MK) eines in das
jeweilige Ende der Niederdruckniere (7) einge
schriebenen Kreises (17, 18) erstreckt.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Vertiefungsbereich (12′) auf meh
rere Teilbereiche aufgeteilt ist, zwischen denen
sich mindestens ein Kontaktflächenrestbereich (19,
20) befindet.
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kontaktflächenrestbereich in Radialrichtung
gesehen nur auf einer Seite der Niederdruckniere
(7) angeordnet ist.
5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kontaktflächenrestbereich (19,
20) in der Mitte der Niederdruckniere (7) angeord
net ist.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vertiefungsbereich (12,
12′) nur in dem die reibungsvermindernde Schicht
(11) bildenden Material vorgesehen ist.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vertiefungsbereich (12,
12′) durch Materialentfernung gebildet ist.
8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die reibungsvermindernde
Schicht (11, 11′) an den Steuerspiegel (5, 5′) an
gegossen ist, insbesondere angespritzt, wobei der
Vertiefungsbereich (12, 12′) durch eine entspre
chende Negativform der Gußform gebildet ist.
9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die reibungsvermindernde
Schicht (11) nur außerhalb des Vertiefungsbereichs
(12) vorgesehen ist.
10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß sie ein Gehäuse (2) aufweist,
das bis etwa zur Höhe des Vertiefungsbereichs (12,
12′) mit Hydraulikflüssigkeit (14) gefüllt ist.
11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß sie mit Wasser als Hydraulik
flüssigkeit (14) betreibbar ist.
12. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Steuerspiegel (5, 5′) im
Vertiefungsbereich (12, 12′) ganz oder teilweise
entfernt ist.
Priority Applications (7)
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