DE1923553C - - Google Patents

Description

Die Kraftmaschine nach F i g. I weist ein Steuer- fende Kanäle 25 α bis 25 g auf. Diese Kanäle bilden

schiebergehäuse 10 mit einer zur Maschinenachse 18 Fortsetzungen der Kanäle 28. Ihre Anzahl ist gleich

konzentrischen axialen Bohrung 17 und Einlaß- der Zähnezahl des Hohlrades 29; sie münden jeweils

sowie Auslaßkanale 23, 24 auf, die in die Bohrung über eine Öffnung 26 in die Bohrung 17. Mit 35 ist

17 münden und je nach der gewünschten Drehrich- 5 in F i g. 4 die Exzentrizitätslinie bezeichnet, die die

tung in ihrer Funktion vertauscht werden können, in im Betrieb der Maschine rotierende Verbindungü-

der Bohrung 17 sitzt ein hülsenförmiger Axialsteuer- gerade der Achsen 18. 33 von Hohlrad 29 bzw.

schieber 36, dessen UmfangsfVäche 42 mit der Wand Ritzel 30 darstellt.

der Bohrung 17 eine Präzisionspassung bildet, die Bei exakter Takteinstellune, d. h, bei der in den

für den engstmöglichen Sitz sorgt, der noch eine io Fin. 3 und 4 veranschaulichten gegenseitige.

Drehung des Steuerschiebers zuläßt. Durch die axiale Winkellage von Ritzel 30 und Axialsteuerschicber

Bohrung 37 des Axialsteuerschiebers 36 reicht eine 36, gelangt Druckmittel immer in die sich gerade

Maschinenwelle 43 hindurch, deren Außendurch- erweiternden Zellen, die auf der einen Seite der

messer ungefähr 2 % kleiner als der Durchmesser Exzentrizitätslinie 35 liegen, während Druckmittel

der Bohrung 37 ist. _{15 aus} J_6n J₅J₀J₁ zusammenziehenden Zellen auf der

Die Miischinenwelle 43 ist zu beiden Seiten des anderen Seite der Exzentrizitätslinie abströmt. So

A\h'Steuerschiebers 36 derart t-.elaeert. daß ihre wird beispielsweise in der Arbeitsstellung gemäß den

Ach-; im wesentlichen mit der Maschinenachse 18 Fig. 3 und 4 Druckmittel vom Einlaßkanal 23 über

7u-:i;iimenfäHt. Es sind dafür ein hinteres Gleitlager die Ringnut 38. die Schlitze -iO rf, 40c. 40/, die

45 lid ein vorderes Wälzlager 46, die m'.. Prcbsiiz 20 Kanäle 251-, 25/, 25 ? und die mit .etzteren verbun-

jn J r Bohrung 17 montiert sind, sowie Axiallager 48. denen Kanäle 28 den Zellen 34 c, 34/ und 34 g zu-

50 Tgesehen. Das Axiallager 48 sitzt zwischen einer geführt. Entsprechend verläßt Druckmittel die Zellen

Sch'-:;er49 eines Deckels 15 und dem Wälzlager 46. 34 λ. .M/>. 34 c über die Kanäle 25a, 25 b. 25 c, die

Da, Axiallager 50 liegt zwischen dem Gleitlager 45 Schlitze 41 a. 41 b. 41 c. die Ringnut 39 und den

ur '■ aner ringförmigen Zwischenplatte 11. Bei den 25 Auslaßkanal 24. Die Zelle 34 rf "ist neutral, d.h.

I_:i. rn kann es sich um handelsübliche Ausführungen weder mit der Druck- noch mit der Niederdruckseite

m lormalen Toleranzen handeln. verbunden. Das Ritzel 30 wird zu einer Umlauf-

:'.t Axialsteuerschieber36 ist mit der Maschinen- bewegung um die Achse des Hohlrades29, d.h. die

w . 43 über einen als Steuerschiebermitnehme·· Maschinenachse 18. und einer gleichzeitigen Dreh-

di: -*nden Stift 51 drehfet verbunden. Der Stift 51 30 bewegung um die eigene Achse 33 veranlaßt. Die

si: in einer Bohrung 52 der Maschinenwelle Drehbewegung des Ritzels 30 wird von der Gelenk-

(F . .:. 2), er steht von dieser radial nach außen vor welle 54 auf die Maschinenwelle 43 übertragen,

u- ^: ureift in einen von drei Schlitzen 53 a. 53 fe, 53 Mittels des Stiftes 51 wird der Axialsteuerschieber 36

ik- Axialsteuerschiebers 36 ein, die jeweils um einen mitgenommen, so daß dieser synchron mit dem

\\;:kel von 65' gegeneinander versetzt sind. Der 35 Ritzel 30 rotiert.

S^- : 51 kann so bemessen sein, daß er bei Über- Spiel. Toleranzfehler zwischen den sich bewegen-

sr." .-iten einer vorbestimmten Höchstbelastung ab- den Teilen, Abnutzung, Kompressibilität des Druck-

s- .rt. Dadurch wird der Axialsteuerschieber 36 von mittels und Belastung der Abtriebswelle können zu

d. ■ Maschinenwelle 43 getrennt; die Mcschine wird einem Nachlauf des Steuerschiebers gegenüber dem

st 'i-esetzt. Die Schlitze 53 a, 53 b, 53 lassen eine 40 Ritzel führen. Dieser Nachlauf kann im Einzelfall

K grenzte Axialbewegung der Maschinenwelle 43 in bekannter Weise berechnet oder abgeschätzt wer-

μ^νηΰηεΓ dem Axialsteuerschieber36 zu, so daß den. Er hat zur Folge, daß die optimale, in Fig. 4

ki/terer durch eine Fehlausrichtung der Maschinen- dargestellte Druckverteilung verlorengeht.

W.I-He im Steuerschiebergehäuse 10 nicht beeinträch- Läuft beispielsweise der Axialsteuerschieber 36

tisu wird. 45 um 5 nach, wird in der Arbeitsstellung des Ritzels

In eine Bohrung 44 der Maschinenwelle 43 reicht 30 gemäß Fi g. 4 die Zelle 34α über den Schlitz 40 a eine Gelenkwelle 54 hinein, die kugelige Köpfe 56, 57 und den Kanal 25 α mit Druck beaufschlagt, obwohl mit Keilverzahnungen aufweist, die mit Innenkeil- sich diese Zelle bei der im Uhrzeigersinn erfolgenden verzahnungen 58,59 eines Ritzels 30 und der Ma- Drehung des Ritzeta zusammenzuziehen beginnt. Aus schinenwelle 43 in Eingriff stehen. Das Ritzel 30 50 de» sich verkleinernden Zelle 34 α kann infolgedessen steht in Kämmeingriff mit einem feststehenden das komprimierte Druckmittel so lange nicht entinnenverzahnten Hohlrad 29, dessen Zähnezahl um weichen, wie noch keine Verbindung zwischen dem eins größer als die Zähnezahl des Ritzels ist. Ritzel Kanal 25 α und dem Schlitz 41 α hergestellt ist. 30 und Hohlrad 29 bilden abgedichtete Zellen 34 α Wegen des Druckmitteleinschlusses wirken auf die bis 34 1» (F i g. 4), die seitlich von der Zwischen- 55 Verdrängervo richtung 29, 30 sehr hohe Kräfte ein. platte Π und einem Deckel 13 begrenzt sind und die Es kann zum Ausfall der Schmierung oder zu einer mit Kanälen 28 der Zwischenplatle Il in Verbindung vorzeitigen Ermüdung der Bauteile kommen. Gleichstehen. Ringe60,61 halten die Gelenkwelle54 in zeitig beginnt der in Fig. 4 untenstehende Zahn des der richtigen Axialstellung mit Bezug auf das Ritzel Ritzels 30 die Zelle 34 rf zu verlassen, so daß sich 30 und die Maschinenwelle 43. 60 die Zelle erweitert. Wegen des Nachlaufs des Stcuer-

Der Axialstcuerschicber 36 trägt Ringnuten 38, 39, Schiebers ist die Zeile 34 rf jedoch zunächst noch die mit 'len Einlaß- -ind Auslaßkanälen 23 bzw. 24 über den Kanal 25 rf und den Schlitz 41 rf mit der

in Verbindung stehen und von denen einander in Niederdruckseite verbunden und wird dann momen-Umfangsrichtung abwechselnde, axial verlaufende tan ganz abgesperrt. In der Zelle 34 rf entsteht ein

Schlitze40α bis 40/ uvJ 41 α bis 41/ (Fig. 3) aus- 65 Unterdruck. Sobald dann eine Verbindung zwischen

gehen, deren Anzahl jeweils gleich der Zähnezahl dem Schlitz 40 c und dem Kanal 25 rf hergestellt ist,

des Ritzels 30 ist. Das Steucrschicbcrgehäuse 10 weist schießt Druckmittel in die Zelle 34 rf ein und füllt

in Umfnngsrichtung verteilte, achsparallel vcrlau- den Unterdruckraum auf. Diese als Kavitation be-

5 6

kannte Erscheinung kann zu einer raschen Zerstörung um 6(T plus die erwünschte Korrektur auseinander- :

der Verdrängervorrichtung führen. gelegt werden. Es versteht sich, daß sich diese

Bei Drehung des Ritzels 30 im Uhrzeigersinn kann Symmetrie in Abhängigkeit von der Zähnezahl von

der vorstehend angenommene Nachlauffehler von 5° Ritzel und Hohlrad der Verdrängervorrichtung

einfach dadurch kompensiert werden, daß der Stift 5 ändert. ι

51 aus dem Schlitz 53 herausgezogen und mit dem Die beschriebene Taktfehlerkompensation kann

Schlitz 53 η des Axialsteuerschicbers 36 in Eingriff zwar zur Folge haben, daß bei unbelasteter Maschine

gebracht wird. Der Schlitz 53 b erlaubt eine entsprc- der Steuerschieber mit Bezug auf das Ritzel vorläuft,

chcndc Kompensation für die umgekehrte Dreh- In der Arbeitsstellung des Ritzels gemäß Füg. 4 1

richtung. to erfolgt dann ein Druckmitteleinschluß in der Zelle

Es versteht sich, daß zusätzlich zu den veran- 34 rf, während Kavitation in der Zelle 34 g auftritt. i

schaulichten Schlitzen 53 a, 53 b, 53 weitere Schütze Dies ist jedoch weit weniger problematisch als der j

vorgesehen werden können, um Fehler beliebiger ohne Kompensation auftretende Nachlauffehler unter j

Größe zu kompensieren. Der Abstand von 65° zwi- Last, weil der Druckmittcleinschluß bei unbelasteter 5

sehen den Schlitzen 53 α und 53 bzw. 53 b und 53 15 Maschine unschädlich ist und der Kavitation cine I

ergibt sich aus dem symmetrischen Aufbau des Druckentlastung statt einer Druckbeaufschlagung |

Axialsteuerschiebers und dem Umstand, daß es folgt, wodurch die Kavitation erheblich vermindert |

unzweckmäßig ist, die der Takteinstellung dienenden ist. ;

Schlitze sehr eng nebeneinander anzuordnen. Unter Die beschriebene Rotationskolben-Kraftmaschine \

Ausnutzung der Steuerschiebersymmetric können die ao kann auch als Pumpe arbeiten, indem an der Welle ;

Schlitze bei dem veranschaulichten Steuerschieber Leistung zugeführt wird. j

' ι

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen \

Claims (2)

1 2 von Ritzel und Steuerschieber unter Last durch Spiel, Patentansprüche: Abnutzung oder Torsion der Gelenkwelle ändern, ohne daß eine entsprechende Kompensation möglich

1. Parallel-und innenachsige Rotationskolben- ist. Dies führt zu einem Absinken des Wirkungs-Kraftmaschine oder -Pumpe mit Kämmeingriff 5 grades oder zu einem vollkommenen Ausfall der zwischen einem innenverzahnten Hohlrad und Maschine.

einem außenverzahnten Ritzel, mit einer im Es ist ferner eine weitere parallel- und innenachsige Gehäuse drehbar gelagerten Maschinenwelie, Rotationskolben-Kraftmaschine mit Kämmeingriff welche eine Bohrung vom verdrängerseitigen bekannt (deutsche Patentschrift 1 198 750), bei der Ende her aufweist, in welche eine mit dem Ritzel io Maschinenwelie und Axialsteuerschieber auf gegendrehfest verbundene Gelenkwelle drehfest hinein- überliegenden Seiten axial neben dem Ritzel der ragt, und mit einem sich synchron mit der Verdrängervorrichtung angeordnet und mit diesem Maschinenwelle im Gehäuse drehenden Axial- übet je eine Gelenkwelle verbunden sind und bei Steuerschieber, der mit der Maschinenwelle über der der Axialsteuerschieber zwecks Drehrichtungseinen in eine Öffnung des Axialsteuerschiebers 15 umkehr mit Bezug auf das Ritzel verdreht werden eingreifenden Steuerschiebermitnehmer lösbar kann. Abgesehen davon, daß die gegenseitige Einverbunden ist. dadurch gekennzeichnet, stellbarkeit von Steuerschieber und Ritzel nicht für d.U. der Axialsteuerschieber (36) die Maschinen- die Kompensation von Nachlauffehlern bestimmt ist. welle (43) mit Radialspiel umgibt und zwischen hat auch diese Maschine eine große axiale Baulänge zwei Lagerstellen (45,46) der Maschinenwelle 20 Der Erfindung liegt d^:e Aufgabe zugrunde, ein.· im Gehäuse angeordnet ist und über den Steuer- Rotationskolben-Kraftmaschine oder -Pumpe zu schiebermitnehmer (51) wahlweise in einer von schaffen, die trotz besonders geringer axialer Bau mehreren Winkclstellungen relativ zur Maschinen- länge eine Kompensation von Nachlauf fehlern dewelle tixierbar ist. Axialstcuerschiebers gegenüber dem Ritzel der Vcr

2. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, 25 drängervorrichtung erlaubt.

dadurch gekennzeichnet, daß der Axialsteuer- Diese Aufgabe v.'·"! prfindungsgemäß dadurch schieber (36) am Umfang seines der Verdränger- gelöst, daß der Axialsteuerschieber die Maschinenvorrichtung (29, ZV₁ abgewandten Endes mehrere welle mit Radialspiel umgibt und zwischen zwo; Schlitze (53a. 53b, 53) zur Aufnahme des Steuer- Lagerstellen der Maschinenwelie im Gehäuse ang>. schiebermitnchmers (51) aufweist in der Weise, 30 ordnet ist und über den Steuerschiebermitnehmc daß eine begrenzte Axialbsweg'-ng der Ma- wahlweise in einer von mehreren Winkelstellung!.·; schinenwelle (43) gegenüber dem Axialsteuer- relativ zur Maschinenwelle fixierbar ist. schieber möglich ist. Weil bei der Maschine nach der Erfindung der

Axialsteuerschieber nicht neben der Maschinenwelie

35 sitzt, sondern diese mit Radialspiel konzentrisch

umfaßt, wird der bei den bekannten Maschinen fm den Axialsteuerschieber erforderliche axiale Einbau-

Die Erfindung betrifft eine parallel- und innen- raum eingespart. Durch Lagern der Maschinenwelk achsige Rotationskolben-Kraftmaschine oder -Pumpe zu beiden Seiten des Axialsteuerschiebers wird zumit Kämmeingriff zwischen einem innenverzahnten 40 gleich für eine sichere und robuste Maschinenwellen-Hohlrad und einem außenverzahnten Ritzel, mit lagerung gesorgt, ohne daß das Motorgehäuse für einer im Gehäuse drehbar gelagerten Maschinenwelle, diesen Zweck verlängert zu werden braucht. Der welche eine Bohrung vom verdrängerseitigen Ende Steuerschieber stellt sich unabhängig von der Ausher aufweist, in welche eine mit dem Ritzel drehfest richtung der Welle auf die ihn aufnehmende Gehäuseverbundene Gelenkwelle drehfest hineinragt, und mit 45 bohrung ein. Das zwischen Welle und Steuerschieber einem sich synchron mit der Maschinenwelle im vorhandene Radialspiel läßt in bestimmten Grenzen Gehäuse drehenden Axialsteuerschieber, der mit der ein insbesondere auf Radialbelastungen oder Ab-Maschincnwellc über einen in eine öffnung des nutz'ingserscheinungen zurückzuführendes Verkanten Axialsteuerschiebers eingreifenden Steuerschieber- der Maschinenwelle mit Bezug auf die Achse der mitnehmer lösbar verbunden ist. 50 den Steuerschieber aufnehmenden Bohrung zu.

Eine derartige Rotationskolbenmaschine als Kraft- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der

maschine und als Pumpe ist aus der USA.-Patent- Axialsteuerschieber am Umfang seines der Ver-

schrift 3 277 833 bekannt. drängervorrichtung abgewandten Endes mehrere

Bei einer solchen Maschine sind der Axialsteuer- Schlitze zur Aufnahme des Steuerschiebermitnehmers

schieber und die Maschinenwelle axial hintereinander 55 in der Weise auf, daß eine begrenzte Axialbewegurig

im Gehäuse gelagert und über einen Stift, der aus der Maschinenwelle gegenüber dem Asialsteuer-

ciner Bohrung des Steuerschiebers achsparallel vor- schieber möglich ist.

steht und in einen Radialschlitz an der Stirnseite der Der Erfindungsgegenstand ist im folgenden an

Maschinenwelle eingreift, drehfest miteinander ver- Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In

bunden. Das eine Wellenlager sitzt dabt/i neben dem 6c den Zeichnungen zeigt

Steuerschieber, das andere Wellenlager ist in einem Fig. 1 einen Längsschnitt einer Kraftmaschine

axial vorstehenden Gehäuseansatz untergebracht. entlang der Linie 1-1 der Fig. 3,

Diese Bauweise führt zu Maschinen, deren axiale Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der

Baulänge verhältnismäßig groß ist. In der Praxis Fig. 1,

entscheidet die axiale Baulänge aber häufig darüber, 65 Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der

ob die Maschine im Einzelfall eingesetzt werden F i g. ί und

kann oder nicht. Außerdem kann sich bei diesen Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 der

"""" Maschinen die gegenseitige Winkelstellung Fig. 1.