DE1653562B1 - Einrichtung zum hydraulischen Andruecken des Steuerspiegelkoerpers an die Steuerflaeche der umlaufenden Zylindertrommel einer Axial- oder Radialkolbenmaschine - Google Patents

Description

Die in Fig. 1 dargestellte hydrostatische Axial- Bereich der Trennfuge zwischen dem Maschinenkolbenmaschine hat eine mit 1 bezeichnete Welle, die gehäuse 2 und dem Steuerspiegelkörper 18.
innerhalb eines Maschinengehäuses 2 in einem Gleit- Der Teilkolben 20 α verschiebt sich unter dem Einlager 3 und innerhalb der mit 4 und 5 bezeichneten fraß des beispielsweise in der Saug- bzw. Rückfluß-Lagerflansche in Wälzlagern 6 und 7 gelagert ist. Das 5 leitung herrschenden Druckflüssigkeitsdruckes wäh-Maschinengehäuse 2, die Lagerflansche 4 und 5, rend des Betriebes der hydrostatischen Maschine in sowie die Bohrung, durch welche die Welle 1 nach Richtung auf den Steuerspiegelkörper 18, an den er sich außen vorragt, sind mit Hilfe von Dichtungen 8 abge- mit Hilfe von seitlich über die Mantelfläche hinausdichtet, ragenden Stützansätzen 26 an der dem Maschinen-Auf der Welle 1 der Axialkolbenmaschine ist dreh- io gehäuse 2 zugekehrten Oberfläche des Steuerspiegelfest eine Zylindertrommel 9 gelagert, die zusammen körpers 18 abstützt. Der Steuerspiegelkörper 18 wird mit der Welle 1 umläuft. auf diese Weise in Abhängigkeit von dem dem Druck Die Zylindertrommel 9 ist mit einer Anzahl von in der Saug- bzw. Rückflußleitung entsprechenden Zylindern 10 ausgerüstet, die auf dem Umfang eines Druckflüssigkeitsdruck in der Zylinderbohrung 24 a gemeinsamen Teilkreises gleichmäßig verteilt ange- 15 vom Maschinengehäuse 2 weg gegen die in Fig. 2 ordnet sind. In den Zylindern 10 sind Arbeitskolben nicht dargestellte Zylindertrommel 9 gedrückt. In ent-11 längsverschiebbar und dichtend geführt. Die Ar- sprechender Weise wird während des Betriebes auch beitskolben 11 haben an ihrem der Zylindertrom- der Teilkolben 20 6 unter dem Einfluß der in die mel 9 abgekehrten Endabschnitt einen kugelförmigen Zylinderbohrung 24 δ, beispielsweise aus der Druck-Kopf 12, der in einem Gleitschuh 13 gelagert ist. Von 20 bzw. Förderleitung, einströmenden Druckflüssigkeit einer Scheibe 14 wird der Gleitschuh 13 jedes Ar- nach rechts gegen das Maschinengehäuse 2 verschobeitskolbens 11 gegen eine Schrägscheibe 15 gedrückt. ben, gegen das sich der Teilkolben 20 6 über einen Die Andrückkraft stammt von einer Druckfeder 16, Stützbolzen 27 auf dem Zylinderboden der Zylinderdie sich an der Zylindertrommel 9 abstützt und über bohrung 24 α des Teilkolbens 20 a abstützt. Die Länge ein Lagerstück 17 die Scheibe 14 gegen die Schräg- 25 des Stützbolzens 27 ist so bemessen, daß die einander scheibe 15 drückt. Auf Grund der Schräglage der zugekehrten, ineinandergreifenden Stirnflächen der Schrägscheibe 15 werden die Arbeitskolben 11 bei Teilkolben 20 a und 20 & einander nicht berühren, umlaufender Welle 1 und umlaufender Zylindertrom- Der Stützbolzen 27 ist längsverschiebbar in einer mel 9 in eine hin- und hergehende axiale Relativ- Bohrung des Teilkolbens 20 a dichtend geführt, um bewegung zur Zylindertrommel 9 versetzt. 30 zu vermeiden, daß Druckflüssigkeit aus der Zylinder-Die Druckflüssigkeitszu- und -abführung erfolgt in bohrung 24α in den Innenraum des Maschinengebekannter Weise über nicht dargestellte Steuerschlitze häuses 2 austritt. Unter dem Einfluß der Druckflüssigeines Steuerspiegelkörpers 18 sowie über die mit 19 keit innerhalb der Zylinderführung 246 wird der bezeichneten Anschlußbohrungen der Zylindertrom- Steuerspiegelkörper 18 infolge der konstruktiven Ausmel 9 bzw. der Zylinder 10. 35 bildung und Anordnung des Teilkolbens 20 b und des ₌ Der die Druckflüssigkeitszu- bzw. -abführung Stützkolbens 27 ebenfalls vom Maschinengehäuse 2 steuernde Steuerspiegelkörper 18 ist in axialer Rieh- weg gegen die Zylindertrommel 9 gedrückt. Da die tung um ein begrenztes Maß verschiebbar angeordnet. Zylinderbohrungen 24 a und 24 & untereinander nicht Mit Hilfe von Anpreßkolben 20 wird der drehfest druckmittelleitend verbunden sind, kann eine von gelagerte Steuerspiegelkörper 18 gegen die im Betrieb 40 ihnen mit dem Druckflüssigkeitsdruck in der Förderumlaufende Zylindertrommel 9 gedrückt, so daß der bzw. Druckleitung und die andere mit dem Druckmit 21 bezeichnete Steuerspiegel des Steuerspiegel- flüssigkeitsdruck in der Saug- bzw. Rückflußleitung körpers 18 und die mit 22 bezeichnete Steuerfläche beaufschlagt werden, ohne daß ein Kurzschluß zwider Zylindertrommel 9 gegeneinander gedrückt wer- sehen beiden Leitungen auftritt. Gleichzeitig aber den und aufeinander gleiten. Das Andrücken des 45 bewirkt jeder Druckflüssigkeitsdruck unabhängig vom Steuerspiegelkörpers 18 erfolgt während des Betriebes anderen, daß der Steuerspiegelkörper 18 gegen die vor allem auf Grund der Druckmittelbeaufschlagung Zylindertrommel 9 gedrückt wird. Die Anpreßkraft der Anpreßkolben 20 und während des Anlaufens der Teilkolben 20 α und 206 addiert sich somit, so oder Auslaufens sowie während des Stillstandes durch daß die Gesamtanpreßkraft des aus den Teilkolben Federelemente 23. 50 20 a und 20 δ bestehenden Anpreßkolbens 20 der Wie insbesondere in F i g. 2 zu erkennen ist, be- Summe der Druckflüssigkeitsdrücke in der Fördersteht ein Anpreßkolben 20 aus zwei etwa gleich lan- bzw. Druckleitung und der Saug- bzw. Rückflußgen, relativ zueinander beweglichen Teilkolben 20 α leitung entspricht. Damit auch während des An- und 20 δ, die koaxial hintereinander angeordnet sind laufens bzw. Auslaufens und während des Stillstandes und in Zylinderbohrungen 24 a und 24 & des Ma- 55 der hydrostatischen Maschine der Steuerspiegelkörschinengehäuses 2 bzw. des Steuerspiegelkörpers 18 per 18 gegen die Zylindertrommel 9 gedrückt wird, gleitend und dichtend geführt sind. Über Anschluß- ist mindestens einer der beiden Teilkolben des Anbohrungen 25, die in Fig. 1 nicht dargestellt sind, ist preßkolbens 20, in Fig. 2 der Teilkolben 20b, auf der Innenraum der Zylinderbohrungen 24 a beispiels- seiner dem anderen Teilkolben 20 α abgekehrten weise mit der Saug- bzw. Rückflußleitung und der ^6o Stirnfläche von der Druckkraft eines Federelementes Innenraum der Zylinderbohrung 24 b mit der För- 23 beaufschlagt. In F i g. 2 handelt es sich bei diesem der- bzw. Druckleitung druckmittelleitend verbunden. Federelement 23 um eine als Druckfeder ausgebildete Es ist jedoch auch möglich, daß die Zylinderbohrung Schraubenfeder, die nicht direkt auf der eigentlichen 24 a des Maschinengehäuses 2 mit der Förder- bzw. Stirnfläche, sondern in einer Bohrung des Teilkolbens Druckleitung und die Zylinderbohrung 24 & des ⁶5 20 & angeordnet ist und die sich gegen den Zylinder-Steuerspiegelkörpers 18 mit der Saug- bzw. Rück- boden der Zylinderbohrung 24 b abstützt,
flußleitung verbunden ist. Die Trennungsebene der Eine ähnliche Ausführungsform der Erfindung ist einzelnen Teilkolben 20 a und 206 liegt etwa im in F i g. 3 dargestellt, wo lediglich an Stelle des Stütz-

bolzens27 auch der Teilkolben 20 d Stützansätze 26 hat, die in Fig. 3 nicht erkennbar sind. Diese Stützansätze sind in Fig.4 zu erkennen, wo die mit 20c und 20 if bezeichneten Teilkolben in perspektivischer Darstellung gezeichnet sind.

In Fig.4 ist zu erkennen, daß jeder Teilkolben 20 c und 20 d zwei auf diametral gegenüberliegenden Umfangsschnitten angeordnete Stützansätze 26 hat, die gegenüber den Stützansätzen 26 des zugehörigen Teilkolbens um etwa 90° versetzt angeordnet sind. Während sich" die Stützansätze 26 des Teilkolbens 20 c an der dem Maschinengehäuse 2 zugekehrten Stirnfläche des Steuerspiegelkörpers 18 abstützen, stützen sich die Stützansätze 26 des Teilkolbens 2Od an der dem Steuerspiegelkörper 18 zugekehrten Innenfläche des Maschinengehäuses 2 ab.

Bei der Ausführungsform nach Fig.5 sind beide Teilkolben 2Oe und 20/ mit mindestens einem Stützbolzen 27 versehen, der gleitend und dichtend in einer Bohrung des anderen Teilkolbens 20/ bzw. 2Oe gelagert ist. Bei der in Fig. 5 dargestellten Lage der Teilkolben 2Oe und 20/ handelt es sich um eine Lage, bei der weder die Zylinderbohrung 24 α noch die Zylinderbohrung 24 & mit einem Druckflüssigkeitsdruck beaufschlagt ist. Infolgedessen nehmen die Teilkolben 2Oe und 20/ eine beliebige, beispielsweise die dargestellte Lage ein. Sobald die Zylinderbohrungen 24a und 24 & mit einem Druckflüssigkeitsdruck beaufschlagt werden, stützen sich die Stützbolzen 27 gegen den Zylinderboden der jeweiligen Zylinderbohrung 24 α bzw. 24 & ab. Auch bei dieser Ausführungsform sind die Stützbolzen 27 so bemessen, daß in jedem Falle zwischen den beiden einander zugekehrten Stirnflächen der Teilkolben 2Oe und 20/ ein Mindestspielraum verbleibt. Bei dieser Ausführungsform ist der besseren Übersicht wegen das Federelement 23 nicht dargestellt worden. Es ist jedoch auch bei der Ausführungsform nach Fig.5 zweckmäßig, mindestens ein Federelement 23 vorzusehen, welches bereits beim Anlaufen bzw. Auslaufen der Maschine ein Anpressen des Steuerspiegelkörpers gegen die Steuerfläche der Zylindertrommel

ίο bewirkt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 sind die beiden Teilkolben des Anpreßkolbens 20 mit 20 g und 20 h bezeichnet. Der Teilkolben 20 g stützt sich über einen Stützbolzen 27 bei einer Druckmittelbeaufschlagung der Zylinderbohrung 24 α auf dem Zylinderboden der Zylinderbohrung 24 & ab.

Demgegenüber stützt sich der Teilkolben 20 h bei einer Druckmittelbeaufschlagung der Zylinderbohrung 24 & gegen einen Stützring 28 ab, der im Bereich

ao des Randabschnittes der Zylinderbohrung 24 a fest angeordnet ist. In Ausnehmungen 29 der Teilkolben 20 g und 20 h ist ein Federelement 23 gelagert. Sobald die Zylinderbohrungen 24 a und 24 & nicht mehr vom Druckmitteldruck beaufschlagt sind, werden die Teilkolben 20 g und 20 h von dem Federelement 23 auseinandergedrückt, so daß sie sich auf dem Zylinderboden ihrer eigenen Zylinderbohrung abstützen. Die Druckkraft der Feder 23 reicht jedoch dann noch aus, um den Steuerspiegelkörper 18 gegen die Zylindertrommel 9 zu drücken, wobei sich das Federelement 23 über beide Teilkolben 20 g und 20 h auf den Zylinderboden der beiden Zylinderbohrungen 24 a und 24 & abstützt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

(österreichische Patentschrift 213 243). Dabei ist bei Patentansprüche: dem Steuerspiegelkörper auf der der Steuerfläche abgewandten Seite eine abgestuft zylindrische Ausneh-

1. Einrichtung zum hydraulischen Andrücken mung vorgesehen, in welcher ein Stufenkolben geführt des Steuerspiegelkörpers an die Steuerfläche der 5 ist, der sich an dem Pumpengehäuse abstützt. Der umlaufenden Zylindertrommel einer Axial- oder Stufenkolben enthält Einlaß- und Auslaßkanäle, die Radialkolbenmaschine (Pumpe oder Motor) mit einerseits mit den Steuernieren im Steuerspiegel und einem federbelasteten Andrückkolben in einer andererseits mit den Einlaß- und Auslaßkanälen im Zylinderbohrung des Steuerspiegelkörpers, der Gehäuse in Verbindung stehen. Dabei werden an der sich über ein Stützglied an dem Maschinenge- io inneren Stirnfläche des Stufenkolbens und an der häuse abstützt, dadurchgekennzeichnet, durch die Stufe gebildeten Ringfläche Druckfelder erdaß in einer zur Steuerspiegelbohrung gleichachsi- zeugt, von denen eines dem Niederdruck und eines gen Zylinderbohrung (24 ä) des Maschinenge- dem Hochdruck ausgesetzt ist, so daß die Steuerhauses (2) ein weiterer Andrückkolben (20 a) ge- fläche mit einer Summe der Drücke proportionalen führt und über ein Stützglied (26, 27) an dem 15 Kraft an den Zylinderblock angedrückt wird. Auch Steuerspiegelkörper (18) abgestützt ist, wobei ein eine solche Anordnung ist in vielen Fällen, ähnlich Andrückkolben mit Hochdruck und der andere wie eine nach der deutschen Patentschrift 968 539, mit Niederdruck im gleichen Sinne beaufschlag- nicht anwendbar, beispielsweise bei einer Maschine bar ist. mit durchgehender Welle.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 Es ist weiterhin eine Einrichtung zum Andrücken kennzeichnet, daß wenigstens einer der Kolben des Steuerspiegelkörpers an die Stirnfläche der um-(20 α bzw. 20 b) ein stiftförmiges Stützglied (27) laufenden Zylindertrommel einer Axialkolbenmaaufweist, welches abdichtend durch den anderen schinemitHilfe von Andrückkolben bekannt (deutsche Kolben hindurchgeführt ist und sich am Zylinder- Auslegeschrift 1 239 570). Bei dieser Axialkolbenboden der dem anderen Kolben aufnehmenden 25 maschine sind die Andrückkolben einteilig und wer-Zylinderbohrung (24 α bzw. 24 b) abstützt. den nur vom Druck in der Hockdrucksteueröffnung

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- beaufschlagt.

durch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei

Kolben (20 α bzw. 20 b) an seinem aus der Steuer- einer Einrichtung der eingangs genannten Art ein

spiegelkörperbohrung (24 α bzw. 24 b) herausra- 30 Andrücken im Betrieb mit einer der Summe der

genden Ende diagonal einander gegenüberlie- Flüssigkeitsdrücke auf der Hoch- und auf der Nie-

gende, radial sich erstreckende Stützglieder (26) derdruckseite der Maschine proportionellen Kraft zu

aufweist, die an dem gegenüberliegenden Maschi- bewirken.

nenteil (Maschinengehäuse oder Steuerspiegel- Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß

körper) neben dem in diesem geführten Kolben 35 in einer zur Steuerspiegelkörperbohrung gleichachsi-

anliegen. gen Zylinderbohrung des Maschinengehäuses ein wei-

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- terer Andrückkolben geführt und über ein Stützglied kennzeichnet, daß an jedem der Kolben (20 a und an dem Steuerspiegelkörper abgestützt ist, wobei ein 20 b) ein Paar von radialen Stützgliedern (26) vor- Andrückkolben mit Hochdruck und der andere mit gesehen ist und diese Paare um 90° gegeneinander 4° Niederdruck im gleichen Sinne beaufschlagbar ist.
versetzt sind. Die Erfindung ist besonders in den Fällen von

Bedeutung, wo in einer hydrostatischen Anlage meh-

rere hydrostatische Maschinen in einem gemeinsamen

geschlossenen Kreislauf arbeiten, beispielsweise bei 45 einer alternierenden Hintereinanderschaltung meh-

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum hydrau- rerer hydrostatischer Pumpen und Verbraucherstellischen Andrücken des Steuerspiegelkörpers an die len. In diesem Falle können Druckschwankungen Steuerfläche der umlaufenden Zylindertrommel einer auftreten, während welcher auch der »Niederdruck« Axial- oder Radialkolbenmaschine (Pumpe oder hohe Werte annehmen kann.

Motor) mit einem federbelasteten Andrückkolben in 5° Die Erfindung ermöglicht ein Andrücken der einer Zylinderbohrung des Steuerspiegelkörpers, der Steuerfläche mit einer der Summe der Flüssigkeitssich über ein Stützglied an dem Maschinengehäuse drücke auf Hoch- und Niederdruckseite proportioabstützt. nalen Kraft, so daß auch bei ansteigendem »Nieder-

Es sind Axial- und Radialkolbenmaschinen be- druck« eine saubere Anlage der Steuerfläche gewährkannt (deutsche Patentschrift 968 539), bei denen 55 leistet ist. Diese Kräfte können dabei an beliebigen der Steuerspiegelkörper als Stufenkolben ausgebildet gewünschten Stellen aufgebracht werden, so daß die ist, wobei auf die Ringfläche dieses Stufenkolbens erfindungsgemäße Abstützung z. B. auch bei Maschider eine Druck, z. B. der Förderdruck, und auf die nen mit durchgehender Welle anwendbar ist.
andere Fläche der andere Druck, z. B. der Saug- In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand meh-

druck, wirkt. Durch eine entsprechende Ausbildung ^6o rerer Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Es zeigt des Steuerspiegelkörpers wird dabei eine der Summe Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Axialkolbender Drücke proportionale Andruckkraft erzielt. Eine maschine nach der Erfindung,

solche Ausbildung ist jedoch häufig nicht möglich, F i g. 2 und 3 zwei Ausführungsformen eines An-

beispielsweise bei einer Maschine mit einer durch- preßkolbens im Längsschnitt in größerem Maßstab, gehenden Welle. ⁶5 Fig. 4 zwei Teilkolben des Tnpreßkolbens nach

Es ist weiterhin eine Radialkolbenpumpe mit einem F i g. 3 in perspektivischer Darstellung,
axial wirkenden Steuerspiegel bekannt, bei welchem Fig.5 und 6 zwei weitere Ausführungsformen

ein zweiteiliger Steuerspiegelkörper vorgesehen ist eines Anpreßkolbens im Längsschnitt.