DE1653349A1 - Radial-Kolbenmaschine - Google Patents

Description

Radial - Kolbenmaschine

, Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetriebene : Radial-Kolbenmaschine mit im Rotor sternförmig

angeordneten» in Zylinderbohrungen geführten Kolben, die sich mit ihrer Kopffläche an Kurvenbahnen des Stators abstützen·

Bei derartigen Radial-Kolbenmaschinen ist der Verteiler, der die einzelnen Zylinder nacheinander mit den Ein- und Auslaßkanälen verbindet, in der Regel ein fest stehender Steuerzapfen um den der Rotor umläuft« Die Steuerung des Druckmittels erfolgt dabei direkt an den ZyIIndereingängen, mit der Folge, daß sich - insbesondere bei mehrreihiger Zylinderanordnung - Schwierigkeiten hinsichtlich eines ungestörten Druckmittelflusses und der gleichmäßigen Verteilung desselben auf die parallel geschalteten Zylinder einer mehrreihigen Anordnung ergeben.

Die Beseitigung dieser Schwierigkeiten und damit die Verbesserung des Wirkungsgrades einer Radial-KoIbenmaschine ist Zweck der Erfindung, die sich die Aufgabe gestellt hat, die Steuerung des Druckmittels an die Stirnseite des Rotors zu verlegen und dabei den Anpreßdruck des Rotors gegen den Steuerepiegel dem jeweiligen Betriebszustand anzulassen, Die Läsung dieser Aufgabe sieht vor, daß ein Rotor mit radial verlaufenden Zylinderbohrungen und axial

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verlaufenden Druckmittelkanälen mit seiner druckseitigen Stirnfläche an einem senkrecht zu seiner Achse stehenden, am Stator befestigten, mit Anschlußbohrungen und Verteilerkanälen versehenen Steuerdeckel anliegt, während seine wellenseitige Stirnfläche über ein im Druckmittelkreis liegendes hydrostatisches Lager abgestützt ist.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Steuerspiegels einer Radial-Kolbenmaschine ist bei einer mehrreihigen. Zylinderanordnung für die parallel liegenden Zylinder aller Reihen nur Jeweils ein einziger Kanal abzusteuern, der dazu noch in Strömungsrichtung verläuft, so daß der Strömungsfluß praktisch nicht behindert wird» Mittels des im Druckmittelkreis liegenden hydrostatischen Lagers stellt sich der Rotor zwischen Steuerspiegel und Lagerring selbsttätig ein, so daß das Axialspiel auf beiden Seiten des Rotors unter den herrschenden Druckverhältnissen ausgeglichen ist ο Dies ist eine wesentliche Voraussetzung für die Anwendung eines axialen Steuerspiegels.

Ein vorteilhaftes Gestaltungsmerkmal für den Rotor der erfindungsgemäßen Radial-Kolbenmaschine besteht darin, daß der Rotor aus einem die radialen Zylinderbohrungen aufweisenden Rotorring und einer in dessen Axialbohrung mit Preßsitz eingesetzten, die axialen Druckmittelkanäle aufweisenden Hülse besteht. Durch diese Ausbildung des Rotors lassen eich die axial verlaufenden Druckmittelkanäle an

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der Rotorhülse besonders vorteilhart gestalten und bearbeiten, wodurch der Strömungsfluß weiterhin günstig beeinflußt werden kann. Ein weiteres vorteilhaftes bauliches Merkmal besteht darin, daß das hydrostatische Drucklager in einem am Stator befestigten Lagerdeckel angeordnet ist, in dem auch die Radiallager für den Rotor bzw, für die Rotorwelle angeordnet sind· Damit ist eine besonders einfache Spieleinstellung zwischen Lagerring und Rotor bei der Montage ermöglicht. Die Aufteilung dieses Spieles zwischen Steuerspiegel und Rotor einerseits und Rotor und Lagerring andererseits erfolgt mittels des hydraulischen Druckes.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandeso

Fig. T ist ein Längsschnitt durch eine als Motor arbeitende Radial-Kolbenmaschine;

Fig. 2 ein Querschnitt gemäß der Linie A-B; Figo 3 ein Querschnitt gemäß der Linie C-D und

Fig. k ein Querschnitt gemäß der Linie E-F, jeweils in Fig· I vermerkt·

Die Hauptteile der gezeigten Radial-Kolbenmaschine sind der Stator 1, der Rotor 2, der Steuerdeckel 3 und der Lagerdeckel k.

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Der Stator 1 wird von einem zylindrischen Hohlkörper 10 gebildet, in den stirnseitig mehrere Gewindebohrungen 11 (Figo 2) für die Befestigung des Steuerdeckels 3» bzw. 12 (Figo 3) für die Befestigung des Lagerdeckels 4 eingearbeitet sind. In den Hohlkörper 10 ist eine Zylinderbüchse 14 eingepreßt, die bohrungsseitig drei Kurvenbahnen 13, 13» und 13" (Fig. 4) aufweist und die axial von zwei Wälzlagerringen 15 und 16 begrenzt wird, die ihrerseits mittels in Ringnuten des Hohlkörpers 10 eingesprengte Ringe 17 bzw. 18 axial fixiert sind*

Der Rotor 2 besteht aus dem Rotorring 20, in dem sternförmig und in drei Reihen die radialen Zylinderbohrungen 21 eingearbeitet sind. Jede Reihe umfaßt acht Zylinderbohrungen 21, so daß insgesamt vierundzwanzig Zylinderbohrungen in dem Rotorring vorhanden sind. In die Axialbohrung des Rotorringes 20 ist eine Hülse 22 eingepreßt, welche eine der Anzahl der Zylinderbohrungen jeder Reihe entsprechende Anzahl Druckmittelkanäle 23 aufweist, also insgesamt acht Druckmittelkanäle 23ο Der Rotorring 20 trägt an seiner dem Lagerdeckel 4 zugewandten Seite einen mehrfach abgesetzten Wellenzapfen 25, von dem der Antrieb für ein anzutreibendes Aggregat abgeleitet werden kann. Gelagert ist der Rotorring 20 im Stator 1 mittels Nadellager 26 und 27·

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Der Steuerdeckel 3, ein mit Anschlußbohrungen 31 und 32 für den Druckmittelein- und -austritt und j Verteilerkanälen 33 und 3^ versehener Leichtmetall

-Gußkörper ist mit einem zylindrischen Ansatz 30 in der Bohrung des Stator-Hohlkörpers 10 zentriert und mittels sechs Schraubenbolzen 35 (Fig. 2) am Stator 1 befestigte Auf der anderen Seite des Stators 1 ist der Lagerdeckel k in entsprechender Weise mittels seines Ansatzes kO zentriert und mittels sechs Schraubenbolzen k5 befestigt.

Wie insbesondere Pig. 2 zeigt, sind in dem Steuerdeckel 3 je drei Verteilerkanäle 33» die mit dem Eingangskanal 31 in Verbindung stehen und drei Verteilerkanäle 3²I, die mit dem Ausgangskanal 32 in Verbindung stehen, vorgoeehent Diese Verteilerkanäle 33 und 34, die einen länglichen Querschnitt aufweisen, bilden an der Stirnfläche des Steuerdeckels 3 den Steuerspiegel 36* Den acht Druckmittelkanälen 23 im Rotor 2 stehen also nur sechs Verteilerkanäle im Steuerdeckel 3 gegenüber, wobei durch die längliche Querschnittsform der Verteilerkanäle 33 und 34 eich Überschneidungszeiten ergeben.

In dem Lagerdeckel 4 ist, angrenzend an die Stirnfläche des Rotorringes 20, der Lagerring *Π eines hydrostatischen Drucklagere angeordnet, der über eine Druckmittelleitung, bestehend aus einer Steuerdeokelbohrung 371 einer Statorbohrung 1? und

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den Lagerdeckelbohrungen 42 und 43 mit dem Druckmitteleingang 31 in Verbindung steht. Weiterhin sind im Lagerdeckel 4 ein Radial-Nadellager 44 und ein Radial-Kugellager 46 für den Wellenzapfen vorgesehen. Gegenüber dem Wellenzapfen 25 1st der Lagerdeckel 4 durch eine Dichtung 4-7 abgeschlossen, die in einer am Lagerdeckel 4 mittels Schrauben befestigten Deckplatte 49 gehalten ist.

Das Arbeitsprinzip der im Vorstehenden in ihrem Aufbau beschriebenen Radial-Kolbenmaschine ist am besten anhand der Figuren 3 und 4 zu erklären* Die in den ZyIinderbohrungen 21 des Rotors 2 geführten Kolben 5 stützen sich unter Druck über eine in ihrem Kopf eingelagerte Zylinderrolle 6 an den Kurvenbahnen 13» 13' und 13" der Zylinderbüchse 14 ab und die dabei entstehende Tangentialkraft erzeugt ein vom Druck abhängiges Drehmoment. Über den Steuerspiegel 36 und die Druckmittelkanäle werden die Zylinderbohrungen 21 bei Umlauf des Rotors abwechselnd mit der Druckleitung 31 und der Rückflußleitung 32 im Steuerdeckel 3 verbunden, so daß Jeweils ein Teil der Kolben Arbeit leistet. Während Jeder Rotorumdrehung führt jeder Kolben 5 drei Arbeitshübe aus. Durch diese Aufteilung des Druckmittelflussee wird eine gleichmäßige Axialbelastung des Steuerspiegels bzw₀ des Rotors erzielt, so daß am Rotor 2 kein Moment um seine Querachse auftritt, die Radiallager 26 und 27 also vollständig entlastet sind. Die im Aueführungebeispiel als Motor arbeitende Radialkolbenmaschine kann nach dem gleichen Prinzip auch ale Pumpe auegebildet werden.

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Patentansprüche

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Claims (1)

1. Radial-Kolbenmaschine mit im Rotor sternförmig angeordneten, in Zylinderbohrungen geführten Kolben, die sich mit ihrer Kopfflächö an Kurvenbahnen des Stators abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß ein, radial verlaufende Zylinderbohrungen und axial verlaufende Druckmittelkanäle aufweisender Rotor mit seiner druckseitigen Stirnfläche an einem senkrecht zu seiner Achse stehenden, am Stator befestigten, mit Anschlußbohrungen und Verteilerkanälen versehenen Steuerdeckel anliegt, während seine wellenseitige Stirnfläche über ein im Druckmittelkreie liegendes hydrostatisches Lager abgestützt ist.

   ο Radial-Kolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) aus einem die radialen Zylinderbohrungen (21) aufweisenden Rotorring (20) und einer in dessen Axialbohrung mit Preßsitz eingesetzten, die axialen Druckmittelkanäle (23) aufweisenden Hülse (22) besteht₀

   Radial-Kolbenmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (hl) eines hydrostatischen Drucklagers in einem am Stator (1) befestigten Lagerdeckel (4) angeordnet ist, in dem auch die Radiallager für den Rotor-Wellenzapfen (25) angeordnet sind·

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