DE2107493B2

DE2107493B2 - Parallel- und innenachsige kreiskolbenmaschine

Info

Publication number: DE2107493B2
Application number: DE19712107493
Authority: DE
Inventors: Carsten Georg Otto Soender borg Oehrberg Carl Verner Nordborg Petersen (Danemark)
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1971-02-17
Filing date: 1971-02-17
Publication date: 1973-02-08
Also published as: DE2107493A1; DD95184A5; GB1381393A; JPS5216242B1; CH539206A; DK130366B; US3771905A; FR2125918A5; IT949053B; DK130366C; SE374588B

Description

, eine ein Drehspiel aufweisende Kupplung er- Bei einer bevorzugten Ausführungsform Bt der

=_ieeEl ist Die Kupplung weist einen mit der Gelenk- Drehschieber eine Hülse, die an beiden ^&«™™~^Ir

If~L verbundenen Stift auf, der mit beiden linden vom Eingangs- bzw. Ausgangsdruck beauiscniagi ^

ifTdreieckförmige Aussparungen des mit einem Lenk- und mittels einer Schrägführung und einemι an" & verbundenen Drehschiebers eingreift. In der 5 durch Axialverschiebung eine Verdrehung enann.

iiuhestellung wird der Drehschieber in einer Neutral- Der axial wirkende Druck setzt sich intoige oer

Stellung gehalten, bei der Zu- und Abflußstutzen Schrägführung in eine Umfangsdrehung um. ua^

-Iber einen Kurzschlußpfad miteinander verbanden Drehrichtungsumkehr auch mit einer UmKenrung t«~>

1^. Bei einer Drehung des Lenkrades in der einen Eingangs- und Ausgangsdrucks verbunden ist, De-ί JJ₁. anderen Richtung wird der Kurzschlußkanal io rücksichtigt diese Konstruktion automauscn

««schlossen und ein Strömungspfad über den Motor Rechts- bzw. Linkslauf- ..., .

ί Creestellt, der sich dann in Abhängigkeit von der Insbesondere kann der als Hülse ausgetmaere

Sing des Lenkrades dreht und über seine Haupt- Drehschieber zwischen zwei stirnseitigen Anschlagen

< welle das Lenkgestänge betätigt. Bei dieser Kon- axial verschiebbar sein. Diese Anschlage bestimmen > struktion ist die Relativdrehung zwischen hand- 15 einn festen Verdrehungswinkel, der fur die Mascninc

"betriebenem Drehschieber und Gelenkwelle not- vorgegeben ist. . . .

wendie um bei gleichbleibender Zuflußrichtung der Ein weitere Vereinfachung ergibt sich aaaurcn.

Druckflüssigkeit den Motor wahlweise in der einen daß der als Hülse ausgebildete drehschieber aus

oder anderen Richtung laufen zu lassen. Wenn der drei axial nebeneinanderlegenden Abschnitten oc Drehschieber nicht vom Motor angetrieben wird, *> steht, von denen der mittlere sich radial von aen

ereibt sich das Problem der genauen Zuordnung beiden anderen abhebt und über seinen umiang

Aschen dem Lauf des Rotors und dem Lauf des nichtdurchgehende, abwechselnd nach der einen oaer 3 _<

Schiebers nicht. anderen Seite hin offene Nuten aufweist in diesem |

Aus der USA.-Patentschrift 3 348 493 ist ein Fall dient der mittlere Abschnitt als aktiver Dien- | Drehschieber bekannt, der sechs axial nebeneinander »5 schieber, während die beiden anderen Abschnitte ais |

angeordnete Umfangsnuten aufweist. In dem Ab- Ringnuten die bisher erforderlichen Zu- und Abfuhr- |

schnitt zwischen den beiden mittleren Umfangsnuten Umfangsnuten ersetzen. 1 _r

J_nd in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend jeweils Bei einer anderen ^Ausfuh™S^sfo™ *'„"[_§*

vier nicht durchgehende Axialnuten vorgesehen, von sorgt, daß die Maschinenwelle am Umfang mmae denen die dritte zur einen Seite und die vierte zur 30 stern zwei keil- oder kegelförmige Vertorfungen

Seren Seite hin offen ist. aufweist, und daß am Drehschieber mindestens zwei

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine von unterschiedlichem hy^n .Drude radml

Kreiskolbenmaschine der eingangs beschriebenen Art nach innen verstellbare Kolben mit M- oder Ke^

»Leben, bei der die Vor- bzw. Nacheilung des förmigem Ende vorgesehen sind. <die anenan deren Drehschiebers bei einem Drehrichtungswechsel auto- 35 Winkdabstand haben als die Vertieftinge^ H*

mansch ganz oder .eilweise kompensiert wird. führt eine Radialbewegung der Kolbetwegen der

D ese Aufgabe wird ernndungsgemäß dadurch ge- Keil- oder Kegelform zu einer Verdrehung des Dreh

löst daß die Verstellung durch das hydraulische sch.ebers in Abhängigkeit davon, welcher der Kolben

Arbeitsmittel je nach Drehrichtung der Maschine in von hydraulischem Druck belastet ist Ji eine oder andere Richtung erfolgt. 40 .Günstig ist es hierbei daß■ J™«¹**™ gegen

Be, dieser Konstruktion dient das hydraulische wirkende Vertiefungen^und Kolben^^^e^lfegen

Arbeitsmittel nicht nur dazu, eine Verstellung auto- überliegen. Auf diese Weise wird eine symmetrische

mansch erfolgen zu lassen, vielmehr legt es gleich- Belastung erreicht

Sig die jeweils erforderliche Verstellrichtung fest; Des weiteruen können die Kolben etwa um eine

denn bei den hier betrachteten Kreiskolbenmaschinen 45 bzw. eiu ungerades Vielfach«1 der Teilung der Zu

ändern sich die Druckverhältnisse, insbesondere die und Abflußkanale des ™^™*™JgfS^

Richtung des Druckabfalls in der Maschine in Ab- angeordnet sein. Dann lassen sieh nanu^{ich die 0}^

hiLigkeit von deren Drehrichtung. Daher kann Kolben aufnehmenden Räume durch ^r kurze

der Linkslauf oder Rechtslauf der Maschine sowohl St.chkanäle unmittelbar mit den Zu- und Abfluß

bei einer Pumpe als auch bei einem Motor im Rah- 50 kanälen verbinden,

der Kompensations-Verstellung berücksichtigt ^w ""'"

M einer Kreiskolbenmaschine, bei der die Ge- nähme von Kolben mit ^**%«*££ lenkwelle drehfest mit der Maschinenwelle verbun- Sowohl diese Koben ab auch die Nuten

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abhängige Verdrehung vornehmen, was beispiel,- ^Dl*fSÄStÄVi*« A»s-

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zu bewirken, z. B. über einen festen Winkel Drehschiebers längs der Linie A-A in ng. j-

von ±1.5°. Die Maschine in den Fig 1 und 3 weist ein Rit-

zel 1 und ein damit zusammenwirkendes Hohlrad2 Ritzel 1 und dem einen Zahn mehr aufweisenden

auf. Diese Teile sind auf der einen Seite durch einen Hohlrad 2 gebildet sind, über die Nuten 34 und 35 in

Deckel 3 und auf der anderen Seite durch eine Zwi- der richtigen Sequenz mit Druckflüssigkeit gefüllt und

schenplatte4 abgedeckt Deckel 3, Hohlrad 2 und entleert werden. Der Drehschieber 23 arbeitet also

Zwischenplatte 4 sind durch Schrauben 5 mitein- 5 mit der inneren Umf angswand 10 des Gehäuses in

ander verbunden. Die Zwischenplatte 4 und damit das üblicher Weise als Verteilerventil,

soeben beschriebene Aggregat ist mittels Schrauben 6 Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 3 und 4

an einem Gehäuse 7 befestigt. Im Gehäuse befinden werden für äquivalente Teile die gleichen Bezugs-

sich Verbindungskanäle 8, die je eine öffnung 9 an zeichen wie bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1

der inneren Umf angswand 10 des Gehäuses, der ein io und 2 benutzt.

Ventilteil eines Verteilerventils bildet, mit Durch- Die Maschinenwelle 16 ist an dem einen Ende in

brüchen in der Zwischenplatte 4 verbinden, die zu einem Gleitlager 42 und am anderen Ende in einem

den Verdrängerkammern zwischen dem Ritzel 1 und Doppelrollenlager 43 gehalten, wobei letzteres auch

dem Hohlrad 2 führen. Außerdem sind im Gehäuse der Fixierung der Maschinenwelle 16 in Axialrich-

Anschlußstutzen 11 vorgesehen, die über Anschluß- 15 tung dient.

kanälel2 oder 13 ebenfalls zur inneren Umfangs- Der Drehschieber 44 ist als Flachschieber ausge-

wand 10 führen, aber axial zur öffnung 9 versetzt bildet. Er hat Zu- und Abflußkanäle 45 und 46, die

sind. Am freien Ende des Gehäuses ist mittels Schrau- auf der einen Seite mit Durchbrüchen in der Zwi-

ben 14 eine Verschlußplatte 15 angebracht. schenplatte 4 in Verbindung treten können und auf

Eine Antriebs- bzw. Abtriebs-Maschinenwelle 16 »° der anderen Seite abwechselnd mit Ringräumen in ist in einem Gleitlager 17 radial und zwischen einer Verbindung stehen, die den Anschlußkanälen 12 und Lagerscheibe 18 und einem von der Verschlußplatte 13 zugeordnet sind. An vier Stellen des inneren Um-15 gehaltenen Axiallager 19 gelagert Eine Gelenk- fangs des Flachschiebers 44 ist eine Axialnut 47 mit welle 20 greift mit einem Kopf in eine Verzahnung einem Kolben 48, der radial unten keilförmig zu-21 an der M aschinen welle 16 und mit einem anderen as läuft, angeordnet. Die Nuten stehen paarweise einKopf in eine Verzahnung 22 im Ritzel 1. ander gegenüber und haben einen Abstand von 3

Auf der Maschinenwelle 16 ist ein Drehschieber bzw. 5 Teilungen zwischen benachbarten Kanälen 45 23 drehbar gelagert, wobei ein O-Ring24 als Dich- und 46. Sie stehen jeweil«; mit dem darüber befindtung dient. Maschinenwelle 16 und Drehschieber 23 liehen Kanal über einen Stichkanal 49 in Verbinsind in F i g. 2 näher veranschaulicht. Die Welle hat 30 dung. In der Maschincnwelle 16 sind keilförmige einen Bund 25 und einen aufgesetzten Ring 26, so Vertiefungen 50 vorgesehen, die einen etwas anderen daß zwei Anschläge 27 und 28 gebildet sind, zwi- Umfangsabstand als die Kolben 48 haben,
sehen denen der Drehschieber 23 axial hin und her Wird die Maschine als Motor betrieben und geschoben werden kann. Ein Stift 29 greift durch Druckflüssigkeit über den Anschlußkanal 13 zugeeine Schrägführung 30 im Drehschieber, so daß eine 35 führt, also über die Zuflußkanäle 45 weitergeleitet. Axialverschiebung des Drehschiebers eine Drehung dann werden die zugehörigen Kolben 48 mit Druck des Drehschiebers hervorruft. Der Drehschieber be- beaufschlagt und radial nach innen gedrückt. Der steht aus drei Abschnitten 31,32 und 33, von denen Drehschieber, der auf der Maschinenwelle 16 drehder mittlere Abschnitt32 einen größeren Durchmes- bar gelagert ist nimmt dann die in Fig. 4 veranser hat als die Abschnitte 31 und 33 sowie Nuten 34 40 schaulichte Stellung ein. Bei einem Drehrichtungsund 35 trägt, die abwechselnd zu einem der Ab- wechsel, bei dem Druckflüssigkeit über den Anschnitte 31 und 33 führen und am jeweils anderen schlußkanal 12 zugeführt wird, also über die in die-Ende 36,37 geschlossen sind. Am Übergang zwi- sem Fall als Zuflußkanäle fungierenden Kanäle 46 sehen dem mittleren Abschnitt 32 und den äußeren weitergeleitet wird, wird das andere Paar der Kolben Abschnitten 31 und 33 ergeben sich Stirnflächen 38 45 vom Druck beaufschlagt und radial nach innen ge- und 39. Im Betrieb bilden die Räume radial oberhalb drückt. Da inzwischen die erstgenannten Kolben mit der Abschnitte 31 und 33 Ringnuten 40 und 41 der Rücklaufleitung verbunden sind, wird der Dreh-(Fig. 1), die mit den Anschlußkanälen 12 bzw. 13 in schieber im Uhrzeigersinn in Fig. 4 verdreht. Hier-Verbmdung stehen. durch ergibt sich die gewünschte Kompensation in

Wird die Maschine als Motor betrieben und das 50 Abhängigkeit von der Drehrichtung.
Arbeitsmedium über den Anschlußkanal 12 züge- Es bereitet keine Schwierigkeiten, die Verstellung führt, so wirkt dessen Druck auf die Stirnfläche 38 des Drehschiebers relativ zum zugehörigen Zahnrad und auf die Enden 37 der Nuten 35, so daß sich der auch noch belastungsabhängig zu machen. Beispiels-Drehschieber23 nach rechts verschiebt Hierbei weise kann der als Hülse ausgebildete Drehschieber dreht er sich infolge der Schrägführung 30 in einer 55 23 statt gegen die Anschläge 27 und 28 gegen Teller-Spiel und Torsion bei Linkslauf des Motors kompen- federn gedrückt werden, die je nach der Höhe des sierenden Weise. Bei einem Drehrichtungswechsel Drucks eine mehr oder weniger starke Axialverschiewird das Arbeitsmedium über den Anschlußkanal 13 bung und damit Verdrehung bewirken. Die gescbilzugeführt Es wirkt dann auf die Stirnfläche 39 und derten Maßnahmen eignen sich auch für solche Madie Enden 36 der Nuten 34, Der Drehschieber 23 So schinen, bei denen das Zahnrad über eine erste Gewird nach links verschoben. Er verdreht sich dann lenkwelle mit der Antriebs- oder Abtriebs-Maschiin eine Stellung, bei der Spiel und Belastungstorsion nenweüe und über eine zweite Gelenkwelle mit dem bei Rechtslauf ausgeglichen ist Ahnliche Verhält- Drehschieber verbunden ist weÜ hierbei wenigstens misse gelten, wenn die Maschine als Pumpe verwen- das unvermeidliche Spiel ausgeglichen werden kann, det wird. 65 Die Anordnung eignet sich auch für solche Maschi-

Gleichzeitig erfüllt der Drehschieber seine übliche nen, bei denen das Hohlrad mit dem Drehschieber

Funktion, indem die Kammern, die zwischen dem verbunden ist und das Ritzel feststeht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

spräche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Patentanspräche: Drehschieber (44) ein Flachschieber ist, der durchgehende Axialnuten (47) zur Aufnahe

1. Parallel- und innenachsige Kreiskolben- von Kolben (48) mit rechteckigem Querschnitt hat maschine mit einer Maschinenwelle und mit 5

Kämmeingriff zwischen einem Ritzel und einem

Hohlrad, von welchen das eine über eine Gelenk- ______

welle mit einem Drehschieber und von welchen
das andere mit einem Ventilteil verbunden ist,

die zusammen ein Verteilerventü bilden, derart, "> Die Erfindung bezieht sich auf eine parallel- und daß entsprechend der Drehrichtung der Maschine innenachsige Kreiskolbenmaschine mit einer Madie Anschlußstutzen wechselseitig als Arbeite- schinenwelle und mit Kämmeingriff zwischen einem mitteleinlaß oder-auslaß benutzt werden können Ritzel und einem Hohlrad, von welchen das eine und daß der Drehschieber relativ zur Gelenk- über eine Gelenkwelle mit einem Drehschieber und welle um einen vorbestimmten WinJcel verstellbar 15 von welchen das andere mit einem Ventilteil verist, dadurch gekennzeichnet, daß die bunden ist, die zusammen ein Verteileryentil bilden Verstellung durch das hydraulische Arbeitsmittel derart, daß entsprechend der Drehrichtung der je nach Drehrichtung der Maschine in die eine Maschine die Anschlußstutzen wechselseitig als oder andere Richtung erfolgt Arbeitsmitteleinlaß oder -auslaß benutzt werden

2. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1, bei 20 können und daß der Drehschieber relativ zur Gelenkder die Gelenkwelle drehfest mit der Maschinen- welle um einen vorbestimmten Winkel verstellbar ist. welle verbunden und der Drehschieber auf der Eine derartige Kreiskolbenmaschine ist aus der Maschinenwelle verstellbar gelagert ist, dadurch deutschen Offenlegungsschrift 1 923 553 bekannt,
gekennzeichnet daß die Verstellung über einen Bei derartigen Maschinen ergibt die Verbindung dem Gelenkwellenspiel und gegebenenfalls der »5 zwischen dem Drehschieher und dem zugehörigen Gelenkwellentorsion entsprechenden Winkel er- Zahnrad, also dem Ritzel oder dem Hohlrad, über folgt. die Gelenkwelle ein gewisses Spiel. Ist bei einer

3. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1 oder Pumpe der Drehschieber mit der angetriebenen 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschie- Hauptwelle verbunden, eilt er dem Zahnrad in her (23) eine Hülse ist, die an beiden Stirnflächen 3° Drehrichtung vor. Nimmt dagegen das Zahnrad den (38, 39) vom Eingangs- bzw. Ausgangsdruck Drehschieber mit, wie es bei einem Motor der Fall beaufschlagt ist und mittels einer Schrägführung ist, eilt der Drehschieber dem Zahnrad in Drehrich-(30) und einem Stift (29) durch Axialverschie- tung nach. Diese Vor- und Nacheilung kehrt sich bung eine Verdrehung erfährt. beim Drehrichtungswechsel um. Sie hat zur Folge.

4. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 3, da- 35 daß die Maschine wegen ungenauer Steuerung des durch gekennzeichnet, daß der als Hülse ausge- Drehschiebers einen Leistungsverlust erfährt. Die bildete Drehschieber (23) zwischen zwei stirn- Vor- und Nacheil-Winkel werden noch größer, wenn seitigen Anschlägen (27,28) axial verschiebbar ist. die Gelenkwelle mit der die Leistung aufnehmenden

5. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 3 oder abgebenden Maschinenwelle gekuppelt ist und oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der als 40 daher in Abhängigkeit von der Belastung eine zuHülse ausgebildete Drehschieber (23) aus drei sätzliche Torsion erfährt.

axial nebeneinanderliegenden Abschnitten be- Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1923 553

steht, von denen der mittlere (32) sich radial von ist ein druckmittelbetätiger Motor dieser Art be-

den beiden anderen (31,33) abhebt und über kannt, bei dem die Gelenkwelle drehfest mit der

seinen Umfang nichtdurchgehende, abwechselnd 45 Abtriebs-Maschinenwelle verbunden und der Dreh-

nach der einen oder anderen Seite hin offene schieber vor der Montage verstellbar auf dieser

Nuten (34, 35) aufweist. Maschinenwelle gelagert ist. Eine Stiftverbindung, bei

6. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 1 der der Stift in eine Bohrung der Maschinenwelle oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ma- und wahlweise in eine von drei Bohrungen des schinenwelle (16) am Umfang mindestens zwei 50 Drehschiebers greift, erlaubt es, den Drehschieber keil- oder kegelförmige Vertiefungen (50) auf- in mehreren gegeneinander versetzten Winkellagen weist und daß am Drehschieber (23) mindestens zu montieren. Hiermit kann die Nacheilung des zwei, von unterschiedlichem hydraulischen Druck Drehschiebers gegenüber der Verdrängervorrichtung radial nach innen verstellbare Kolben (48) mit infolge Spiels, Abnutzung und Torsionseffekte für keil- oder kegelförmigem Ende vorgesehen sind, 55 eine vorgegebene Drehrichtung kompensiert werden, die einen anderen Winkelabstand haben als die Bei diesem bekannten Motor tritt der Kompen-Vertiefungen (50). sationseffekt aber nur ein, wenn er sich in der einen

7. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 6, da- Richtung dreht. Wenn die Drehrichtung des Motors durch gekennzeichnet, daß jeweils zwei gleich geändert wird, entfällt nicht nur der Kompensationswirkende Vertiefungen (50) und Kolben (48) 60 effekt, sondern die infolge Spiel, Abnutzung und diametral gegenüberliegen. Torsion auftretenden Fehler werden größer als

8. Kreiskolbenmaschine nach Anspruch 6 bisher.

oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben Aus der deutschen Patentschrift 1198 750 ist eine

(48) etwa um eine bzw. ein ungerades Vielfaches mit Druckflüssigkeit betriebene Kreiskolbenmaschine

der Teilung der Zu- und Abflußkanäle (45, 46) 65 der hier betrachteten Art bekannt, bei der die für

des Drehschiebers (44) voneinander angeordnet kontinuierlichen Betrieb drehfeste Kupplung zwi-

sind. sehen Gelenkwelle und Drehschieber bei Einsatz

9. Kreiskolbenmaschine nach einem der An- in einem Kraftverstärker einer Fahrzeuglenkung