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Hydraulische Maschine mit einem umlaufenden Zylinderkörper
Die Erfindung betrifft eine hydriulische Maschine mit einem umlaufenden Zylinderkörper, in dessen im gleichen Abstand von seiner Drehachse liegenden Zylinderbohrungen durch ein Verschiebeglied, insbesondere eine Schiefscheibe, verschiebbare Arbeitskolben gelagert sind und dessen Steuerseite in Fortsetzung der Zylinderbohrungen Öffnungen aufweist, die durch in einem Steuerspiegel angebrachte Einund Auslassschlitze steuerbar sind, und bei welcher im Steuerspiegel in anderer Entfernung von der Drehachse als diese Schlitze mindestens eine zur Schmiermittelaufnahme dienende Schmiernut liegt.
Be- kanntlich können sich der Steuerspiegel und die Lauffläche des Zylinderkörpers bei geeigneter Ausbildung ihrer Lagerung und insbesondere bei sorgfältig durchgeführtem Kraft-und Momentenausgleich, wobei entweder der Steuerspiegel oder die Lauffläche einstellbar sind, so dicht aneinanderliegen, dass praktisch kein Druckmittel zwischen den Dichtflächen mehr hindurchtreten kann. Durch den hiebei auftretenden Schmiermittelmangel ist bei starker örtlicher Erhitzung die Gefahr des Fressens der aufeinander gleitenden Flächen gegeben.
Zur Behebung dieses Mangels ist bekannt, entweder in der Lauffläche oder im Steuerspiegel Druckmittel enthaltende Schmiernuten anzuordnen, um die aufeinander gleitenden Flächen mit Schmiermittel zu versorgen. Das in die Schmiernuten gelangende Druckmittel wird hiebei über zum Teil mit Drosselstellen versehene Kanäle stetig oder intermittierend zugeführt.
Bei einer andern bekannten Ausführung einer Maschine der angegebenen Art, wird das für die Füllung der Schmiernuten dienende Druckmittel Kanälen entnommen, die in Nähe der Ein- und Auslassschlitze münden, so dass an diesen Stellen nur schmale Stege vorhanden sind.
Diesen bekannten Bauformen haftet der Mangel an, dass selbst wenn der anfängliche Abstand zwischen Zylinderkörper und Steuerspiegel nur gering ist, das dazwischentretende Druckmittel den Zylinderblock noch mehr anheben kann, so dass ein unerwünschter Druckausgleich zwischen dem die Ein- und Auslassschlitze durchströmenden Druckmittel entstehen kann. Auch kann der Zylinderkörper intermittierend angehoben werden, so dass er unerwünschte Längsschwingungen ausführt.
Der Erfindung liegt zur Behebung der geschilderten Nachteile der Gedanke zugrunde, mindestens einer Schmiernut Druckmittel zuzuführen, das in seiner Liefermenge nicht von der Grösse des Abstandes zwischen Steuerspiegel und Lauffläche des Zylinderkörpers abhängig ist. Dies wird dadurch erreicht, dass mindestens ein Kanal im Zylinderkörper vorgesehen ist, dessen Ausmündung auf der Steuerseite des Zylinderkörpers wenigstens zeitweise mit dieser Schmiernut zur Deckung kommt und der von einem Ab schnitt einer Zylinderbohrung ausgeht, der stets von einem Teil des hin- und hergehenden Arbeitskolbens überdeckt ist.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes eine Pumpe dargestellt. Es zeigen :
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Maschine. Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II - II der Fig. 1.
Die Pumpe hat ein Gehäuse 1, das von einem Deckel 2 verschlossen ist. In dem Gehäuse ist in Gleitführungen 4 und 5 ein mit einer Antriebswelle 6 verbundener Zylinderkörper 7 gelagert. Am Austritt der Antriebswelle 6 aus dem Gehäuse 1 ist eine Dichtung 8 angeordnet.
In dem Zylinderkörper 7 liegen vier Zylinder 9, deren Achsen parallel zu der Drehachse des Zylinderkörpers 7 sind. Jeder Zylinder enthält einen Arbeitskolben 11, der von einer zwischen dem Boden des Zylinders und dem Boden einer Höhlung 12 des Arbeitskolbens eingespannten Druckfeder 13 aus dem Zy-
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linder heraus gegen eine Schiefscheibe 14 gedrückt wird. Die Schiefscheibe 14 ruht auf einer Stützplat- te 15, die sich mit einer kugeligen Fläche 16 an dem Deckel 2 abstützt und in ihrer Schräglage mit Hilfe eines Hebels 17 verstellt werden kann.
Jeder Zylinder ist durch eine Öffnung 18 und durch einen schräg zu seiner Achse liegenden Kanal 19, der von einer Ringnut 20 ausgeht, mit der links liegenden Stirnseite des Zylinderkörpers 7 verbunden. Die Ringnut 20 ist an einer solchen Stelle im Zylinder angebracht, dass sie stets von einem Teil des hin-und hergehenden Arbeitskolbens überdeckt ist. Der Zylinderkörper gleitet dichtend auf einem in dem Gehäu- se 1 angebrachten Steuerspiegel 22.
In diesem Steuerspiegel liegen in gleicher Entfernung von der Drehachse ein mit einem Einlass 23 verbundener Saugschlitz 24 (Fig. 2) und ein mit einem Auslass 25 verbundener Druckschlitz 27. In grösserer Entfernung von der Drehachse, u, zw. bezogen auf die jeweiligen Mittellinien, auf dem gleichen Halbmesser wie die Mündung der Kanäle 19 in der Stirnseite des Zylinderkörpers 7, liegen Ausnehmungen 28, die als Schmiernuten dienen. Die Schmiernuten können auch, wie gestrichelt in Fig. 1 angegeben, am Zylinderkörper 7 liegen, wo sie mit 30 bezeichnet sind.
In Fig. 2 ist der nierenförmige Querschnitt einer Öffnung 18 gestrichelt eingezeichnet.
Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, kommt beim Umlauf des Zylinderkörpers 7 jeder Kolben einmal in die oben dargestellte äusserste Lage. in der die Zylinderfüllung am grössten ist, und einmal in die unten dargestellte innerste Lage, bei der die Zylinderfüllung am kleinsten ist und dem Totraum des Zylinders entspricht. Dieser Totraum ist in der dargestellten Ausführungsform bestimmt von dem Abstand des Kolbens 11 von der Grundfläche 29 des Zylinders und von der Grösse der Öffnung 18 und der Höhlung 12. Die in Fig. 2 unten dargestellte Öffnung 18 entspricht dem in seiner innersten Stellung stehenden Kolben 11.
Wenn die dargestellte Pumpe arbeitet, so dreht sich der Zylinderkörper 7, in Blickrichtung der Fig. 2 gesehen, im Uhrzeigersinn. Jeder Kolben 11 saugt vom Einlass 23 Druckmittel an, solange die zu ihm gehörende Öffnung 18 über dem Saugschlitz 24 steht. Hat er die äusserste Stellung erreicht, so ist die Verbindung zum Saugschlitz unterbrochen. Beim Weiterdrehen des Zylinderkörpers beginnt der Kolben mit seinem Druckhub. Die Öffnung 18 trifft dann auf den Druckschlitz 27, in dem der Förderdruck herrscht und in den der Inhalt des Zylinders zum Auslass 25 hin ausgeschoben wird. Dies geht so lange, bis der Kolben in seiner innersten Stellung steht und die ihm zugehörige Öffnung 18 die gestrichelt angegebene Stellung erreicht hat. Die Verbindung zum Druckschlitz hört damit auf und die Verbindung zum Saugschlitz wird wieder hergestellt.
Während des Hin- und Hergehens der Arbeitskolben 11 sammelt sich in der jeweiligen Ringnut 20 Druckmittel, das in dem Spalt zwischen Zylinder 9 und Arbeitskolben 11 während des Arbeitshubes hindurchdringt und vom Arbeitskolben abgestreift wird. Aus diesem Grunde herrscht in dem Kanal 19 stets ein etwas grösserer Druck als in dem der Pumpe zugeführten Druckmittel, so dass selbst bei Überschleifen der auf Seite des Saugschlitzes 24 liegenden Schmiernuten eine ausreichende Schmierung erreicht wird.
Beim Überschleifen des Druckschlitzes 27 durch eine der Bohrungen 18 wird der Druck in dem Kanal 19 infolge der starken Drosselung in dem zwischen der Zylinderbohrung und dem Arbeitskolben gebildeten Spalt nur geringfügig erhöht. Die zur Schmierung dienende Druckmittelmenge ist also nicht mehr von der Grösse des Abstandes zwischen dem Steuerspiegel 22 und der Lauffläche am Zylinderkörper 7 abhängig.
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Hydraulic machine with a rotating cylinder body
The invention relates to a hydraulic machine with a revolving cylinder body, in whose cylinder bores, which are at the same distance from its axis of rotation, displaceable working pistons are mounted by a displacement member, in particular a swash plate, and whose control side has openings in continuation of the cylinder bores, which are provided by inlet and outlet Outlet slots are controllable, and in which in the control plate at a different distance from the axis of rotation than these slots is at least one lubrication groove serving for receiving lubricant.
It is known that the control plate and the running surface of the cylinder body with a suitable design of their mounting and in particular with carefully carried out force and torque compensation, wherein either the control plate or the running surface can be adjusted, lie so close to one another that practically no pressure medium can pass between the sealing surfaces can. Due to the lack of lubricant that occurs in this case, there is a risk of the surfaces sliding on each other being seized if there is strong local heating.
To remedy this deficiency, it is known to arrange lubrication grooves containing pressure medium either in the running surface or in the control plate in order to supply the surfaces sliding on one another with lubricant. The pressure medium reaching the lubrication grooves is fed continuously or intermittently via channels, some of which are provided with throttling points.
In another known embodiment of a machine of the specified type, the pressure medium used for filling the lubricating grooves is taken from channels which open near the inlet and outlet slots, so that only narrow webs are present at these points.
These known designs have the disadvantage that even if the initial distance between the cylinder body and the control plate is only small, the pressure medium occurring in between can raise the cylinder block even more, so that an undesired pressure equalization can arise between the pressure medium flowing through the inlet and outlet slots. The cylinder body can also be raised intermittently so that it carries out undesirable longitudinal vibrations.
In order to remedy the disadvantages described, the invention is based on the idea of supplying pressure medium to at least one lubricating groove, the delivery quantity of which does not depend on the size of the distance between the control plate and the running surface of the cylinder body. This is achieved in that at least one channel is provided in the cylinder body, the opening of which on the control side of the cylinder body at least temporarily coincides with this lubrication groove and which starts from a section of a cylinder bore that always comes from a part of the reciprocating working piston is covered.
In the drawing, a pump is shown as an embodiment of the subject matter of the invention. Show it :
Fig. 1 is a longitudinal section through the machine. FIG. 2 shows a cross section along line II - II of FIG. 1.
The pump has a housing 1 which is closed by a cover 2. A cylinder body 7 connected to a drive shaft 6 is mounted in the housing in sliding guides 4 and 5. A seal 8 is arranged at the exit of the drive shaft 6 from the housing 1.
In the cylinder body 7 there are four cylinders 9, the axes of which are parallel to the axis of rotation of the cylinder body 7. Each cylinder contains a working piston 11 which is drawn from the cylinder by a compression spring 13 clamped between the bottom of the cylinder and the bottom of a cavity 12 of the working piston.
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linder is pressed out against a swash plate 14. The swash plate 14 rests on a support plate 15 which is supported with a spherical surface 16 on the cover 2 and can be adjusted in its inclined position with the aid of a lever 17.
Each cylinder is connected to the left-hand end face of the cylinder body 7 through an opening 18 and through a channel 19 which is inclined to its axis and which extends from an annular groove 20. The annular groove 20 is made at such a point in the cylinder that it is always covered by a part of the reciprocating working piston. The cylinder body slides sealingly on a control plate 22 mounted in the housing 1.
In this control plate, at the same distance from the axis of rotation, a suction slot 24 connected to an inlet 23 (FIG. 2) and a pressure slot 27 connected to an outlet 25 are located. At a greater distance from the axis of rotation, u, between the respective center lines, on the same radius as the mouth of the channels 19 in the end face of the cylinder body 7 are recesses 28 which serve as lubrication grooves. The lubrication grooves can also, as indicated by dashed lines in FIG. 1, lie on the cylinder body 7, where they are denoted by 30.
In Fig. 2, the kidney-shaped cross section of an opening 18 is shown in dashed lines.
As can be seen from Fig. 1, when the cylinder body 7 rotates, each piston comes once into the outermost position shown above. in which the cylinder filling is greatest, and once in the innermost position shown below, in which the cylinder filling is smallest and corresponds to the dead space of the cylinder. In the embodiment shown, this dead space is determined by the distance of the piston 11 from the base 29 of the cylinder and by the size of the opening 18 and the cavity 12. The opening 18 shown at the bottom in FIG. 2 corresponds to the piston 11 in its innermost position .
When the pump shown is working, the cylinder body 7 rotates clockwise as seen in the direction of view of FIG. Each piston 11 sucks in pressure medium from the inlet 23 as long as the opening 18 belonging to it is above the suction slot 24. If it has reached the extreme position, the connection to the suction slot is interrupted. As the cylinder body continues to rotate, the piston begins its pressure stroke. The opening 18 then meets the pressure slot 27 in which the delivery pressure prevails and into which the contents of the cylinder are pushed out towards the outlet 25. This continues until the piston is in its innermost position and the opening 18 associated with it has reached the position indicated by dashed lines. The connection to the pressure slot ends and the connection to the suction slot is re-established.
During the reciprocating movement of the working piston 11, pressure medium collects in the respective annular groove 20 and penetrates into the gap between the cylinder 9 and working piston 11 during the working stroke and is stripped off by the working piston. For this reason there is always a somewhat greater pressure in the channel 19 than in the pressure medium supplied to the pump, so that sufficient lubrication is achieved even if the lubrication grooves on the suction slot 24 side are grinded.
When grinding the pressure slot 27 through one of the bores 18, the pressure in the channel 19 is only slightly increased due to the strong throttling in the gap formed between the cylinder bore and the working piston. The amount of pressure medium used for lubrication is therefore no longer dependent on the size of the distance between the control plate 22 and the running surface on the cylinder body 7.