DE1453467B - Einrichtung zum Druckausgleich am Steuerspiegel einer Druckflussigkeits Axialkolbenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Druckausgleich am Steuerspiegel einer Druckflüssigkeits-Axialkolbenmaschine (Pumpe oder Motor) mit gegenüber der Totpunktstellung der Kolben in Umlaufrichtung der Zylindertrommel verdrehbarer Steuerspiegelscheibe, zwischen deren nierenförmigen Steueröffnungen in den beiden Trennstegen mindestens je eine Druckausgleichsöffnung angeordnet ist, die über eine Drosselstelle mit der nächstliegenden Steueröffnung flüssigkeitsleitend verbunden ist.

Es sind bereits Maschinen der erwähnten Art nach der USA.-Patentschrift 2 642 809 bekannt, bei denen jede Druckausgleichsöffnung über ein als Drosselstelle wirkendes Rückschlagventil mit der nächstliegenden Steueröffnung flüssigkeitsleitend verbunden ist. Voraussetzung hierfür ist allerdings, daß der Druck eines diesem Rückschlagventil gegenüberstehenden Zylinderraumes höher als der Druck in dem Auslaßkanal oder der Druck in einem Einlaßkanal höher als der Druck in einem dem zweiten Rückschlagventil gegenüberstehenden Zylinderraum ist, da nur unter diesen Voraussetzungen die Rückschlagventile überhaupt öffnen und als Drosselstellen angesprochen werden können. Unter den angegebenen Bedingungen arbeiten die bekannten Maschinen ohne das Auftreten von Flüssigkeitsschlägen, jedoch nicht beim Vorliegen umgekehrter Bedingungen, wenn beispielsweise der Druck im Zylinderraum geringer als der im Auslaßkanal herrschende Druck oder höher als der im Einlaßkanal herrschende Druck ist, weil in diesem Fall die Rückschlagventile nicht ansprechen. Beim Vorliegen derartiger umgekehrter Verhältnisse treten daher bei den bekannten Maschinen unerwüschte Flüssigkeitsschläge auf.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer demgegenüber verbesserten Einrichtung der eingangs erläuterten Art, welche unter beliebigen Betriebsbedingungen ohne Rücksicht darauf, ob der in einem Zylinderraum herrschende Druck im Augenblick der Ausrichtung höher oder geringer als in dem hiermit in Verbindung stehenden Auslaß- oder Einlaßkanal steht, das Auftreten unerwünschter Flüssigkeitsschlage einwandfrei verhindert. Erreicht wird dies durch je ein in jeder Drosselstelle angeordnetes Drosselventil, das mit einem gehäusefesten Bezugsglied im Eingriff steht und dessen Durchflußquerschnitt etwa proportional zu dem Winkelabstand der Trennstege von den beiden Kolbentotpunktstellungen veränderbar ist.

Gemäß der Erfindung werden also in den Drosselstellen keine Rückschlagventile verwendet, so daß ein Druckausgleich zwischen den Zylindern bzw. Zylinderräumen einerseits und dem Auslaßkanal bzw. Einlaßkanal andererseits unter allen Betriebsbedingungen erfolgen kann. Ein zufriedenstellender Betrieb wird hierbei erreicht, indem der Querschnitt der Drosselstelle den jeweiligen Betriebsbedingungen laufend angepaßt wird, und zwar derart, daß bei Entfernung des Auslaßkanals vom unteren Totpunkt entsprechend einer höheren Verdichtung in dem Zylinder gleichzeitig auch der Querschnitt der Drosselstelle vergrößert wird, während bei sehr nahe am unteren Kolbentotpunkt befindlichem Auslaßkanal die Drosselstelle praktisch geschlossen ist und somit kein Druckausgleich erfolgen kann. Daher wird erfindungsgemäß bei jeder beliebigen Winkeleinstellung der Steuerspiegelscheibe ein optimaler Betriebszustand erreicht, und zwar ohne Rücksicht darauf, ob beispielsweise während des Verdichtungshubes der Druck im Auslaßkanal höher als im Zylinderraum ist oder umgekehrt.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Druckausgleichseinrichtung in Teildarstel- \ lung, d

F i g. 2 ein gegenüber F i g. 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel,

F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung, für beide Umlaufrichtungen der k . Zylindertrommel, in schematischer und abgewickelter Darstellung.

Gemäß Fig. 1 weist die Steuerspiegelscheibe 22, welche in Umlaufrichtung der Zylindertrommel oder E entgegengesetzt zu derselben verdrehbar ist, nierenförmige Steueröffnungen 20, 21 auf, zwischen denen d

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Trennstege mit je einer Druckausgleichsöffnung 30

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angeordnet sind. Zusätzlich zu der einen in Fig. 1 veranschaulichten Druckausgleichsöffnung 30 ist uir F 180° versetzt eine weitere analoge Druckausgleichsöffnung an der Steuerspiegelscheibe 22 vorgesehen Jede der beiden Druckausgleichsöffnungen 30 isi über eine Drosselstelle 31 mit der benachbarter Steueröffnung 20 bzw. 21 verbunden.

In jeder Drosselstelle 31 ist ein als Nadelventil aus gebildetes Drosselventil 37 angeordnet, das eine i einer radialen Gewindebohrung der Steuerspiegel· scheibe 22 verschraubbare Nadel 38 sowie ein Zahnritzel 39 am Nadelende aufweist, das mit einem ge häusefesten Bogenzahnsegment 40 im Eingriff steh In der Figur sind verschiedene Stellungen eine: der Zylinderkanäle 19 strichpunktiert veranschaulicht, wobei diejenige Stellung des Zylinderkanals 19 in welcher dessen Mittelpunkt auf einer Linie O-C verläuft, dem unteren Kolbentotpunkt entspricht.

In der Einstellung der Steuerspiegelscheibe 22 be findet sich die als Auslaß angenommene Steueröff nung 21 bzw. deren Druckausgleichsöffnung 30 seh nahe beim unteren Kolbentotpunkt (Linie O-O). I diesem Fall ist das Drosselventil 37 geschlossen, s daß über die Druckausgleichsöffnung 30 kein Druck ausgleich erfolgt. Wird die Steuerspiegelscheibe 22 i Pfeilrichtung gedreht, wobei die Steueröffnung 2'. von dem unteren Kolbentotpunkt (Linie O-O) ent fernt wird, so erfolgt eine kontinuierlich zunehmend Öffnung des Drosselventils 37 im Sinne einer laufen den Anpassung des Querschnittes der Drosselstell 31 an die jeweiligen Betriebsbedingungen. Wenn alsi die als Auslaß angenommene Steueröffnung 21 vor unteren Totpunkt weiter entfernt wird, wobei ein höhere Verdichtung in dem betrachteten Zylinder 1 stattfindet, so wird gleichzeitig auch der Querschnii der Drosselstelle 31 vergrößert.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist da Drosselventil 37 in Form einer nicht mit Gewind versehenen Nadel 38' ausgebildet, welche in eine radialen Bohrung der Steuerspiegelscheibe 22 läng:

verschiebbar gelagert und radial nach außen gege eine Bogenfläche 41 vorgespannt ist. Der radiale At stand der Bogenfläche 41 von dem Steuerspiege Scheibenmittelpunkt nimmt in einer Umfangsrichtun stetig zu, so daß eine analoge Wirkungsweise wie i F i g. 1 erzielt wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 sind i jedem Trennsteg zwei Druckausgleichsöffnungen 3< 30a nebst je einer zugehörigen Drosselstelle 31, 31

!sowie einem Drosselventil 37, 37a vorgesehen. Wenn die Steueröffnung 20 sowie sämtliche zugeordneten, mit dem Index α versehenen Elemente von der Totpunktlinie O-O den gleichen Abstand wie die Steueröffnung 21 nebst zugeordneten Elementen aufweisen, sind die beiden Drosselventile 37, 37 α geschlossen. Wird die Steuerspiegelscheibe 22 einer Winkeldrehung entweder in Pfeilrichtung oder entgegengesetzt hierzu unterworfen, so wird das eine der Drosselventile 37 bzw. 37a kontinuierlich geöffnet, während das andere geschlossen bleibt. Diese Wirkung kann erreicht werden, indem gemäß F i g. 1 die zur Aufnahme der Nadel 38 bestimmte radiale Gevvindebohrung der Steuerspiegelscheibe 22 etwas länger als die Nadel 38 gemacht wird, so daß diese nach Erreichen der in F i g. 1 veranschaulichten Schließstellung noch weiter in die radiale Bohrung eingedreht werden kann, ohne daß dies an der bereits erfolgten völligen Schließung des Drosselventils 37 j'twas ändert. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 läßt sich diese Wirkung durch analoge Gestaltung der Bogenfläche 41 erzielen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Druckausgleich am Steuerspiegel einer Druckflüssigkeits-Axialkolbenmaschine (Pumpe oder Motor) mit gegenüber der Totpunktstellung der Kolben in Umlaufrichtung der Zylindertrommel verdrehbarer Steuerspiegelscheibe, zwischen deren nierenförmigen Steueröffnungen in den beiden Trennstegen mindestens je eine Druckausgleichsöffnung angeordnet -ist, die über eine Drosselstelle mit der nächstliegenden Steueröffnung flüssigkeitsleitend verbunden ist, gekennzeichnet durch je ein in jeder Drosselstelle (31) angeordnetes Drosselventil (37), das mit einem gehäusefesten Bezugsglied im Eingriff steht und dessen Durchflußquerschnitt etwa proportional zu dem Winkelabstand der Trennstege von den beiden Kolbentotpunktstellungen veränderbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (37) ein Nadelventil mit einer in einer radialen Gewindebohrung der Steuerspiegelscheibe (22) verschraubbaren Nadel (38) und einem Zahnritzel (39) am Nadelende ist, welches mit einem gehäusefesten Bogenzahnsegment (40) im Eingriff steht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (37) ein Nadelventil mit einer in einer radialen Bohrung der Steuerspiegelscheibe (22) längsverschiebbaren Nadel (38) ist, welche unter nach außen gerichteter Vorspannung steht und mit ihrem äußeren Ende an einer Bogenfläche (41) anliegt, deren radialer Abstand vom Steuerspiegelscheibenmittelpunkt in einer Umf angsrichrung gleichmäßig zunimmt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für beide Umlaufrichtungen der Zylindertrommel, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Trennsteg zwei Druckausgleichsöffnungen (30, 30 α) nebst je einer zugehörigen Drosselstelle sowie einem Drosselventil (37, 37 a) vorgesehen sind, wobei die beiden Drosselventile eines Trennsteges in der spiegelsymmetrischen Totpunktstellung geschlossen sind und eines bei einer positiven oder negativen Winkeldrehung der Steuerspiegelscheibe (22) öffnet, während das andere geschlossen bleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen