DE2145056A1

DE2145056A1 - Kolbenmaschine

Info

Publication number: DE2145056A1
Application number: DE2145056A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Lutz; Karl Veil
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1971-09-09
Filing date: 1971-09-09
Publication date: 1973-03-22
Also published as: CH543668A; US3800673A; FR2152158A5; JPS4836703A

Description

6.8.71 Se/Sm

Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart

Kolbenmaschine

Die Erfindung betrifft eine Kolbenmaschine mit einem rotierenden Zylinderkörper, der in Zylinderbohrungen Hubbewegungen ausführende Kolben aufnimmt und an einer Steuerfläche anliegt, in der etwa nierenförmige SteuerÖffnungen für die Steuerung des in die Zylinderbohrungen einströmenden und des aus ihnen ausgeschobenen Druckmittels angeordnet sind.

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Ein schwieriges Problem bei Kolbenpumpen dieser Bauart besteht darin, die Leckverluste bei den heute üblichen, hohen Drücken von bis zu 300 at auch nach längerer Betriebsdauer klein zu halten. Durch die im Druckmittel enthaltenen Verunreinigungen, die in den Spalt zwischen der Zylindertrommel und der Steuerfläche gelangen, ist diese einem Verschleiß unterworfen, der unmittelbar neben den Steuerschlitzen, im Bereich der sogenannten Dichtstege oder Dichtleisten, am größten ist. Im Bereich der Tragleisten, die außer-) halb der Dicht!eisten im Bereich des größten und/oder kleinsten Durchmessers, auf dem die Zylindertrommel noch am Steuerspiegel anliegt, angeordnet sind, ist der Verschleiß am geringsten. Die hierdurch entstandene ungleiche Spalthöhe verursacht ein Ansteigen des Leckverlustes, was schließlich zum Ausfall der Pumpe führen kann.

Aus der DAS 1 142 481 ist eine Axialkolbenmaschine bekannt, bei der im Steuerspiegel konzentrisch zu den Steuerschlitzen Ausnehmungen angeordnet sind, die die Steuerschlitze außen umgeben und die durch Drosselnuten mit diesen verbunden sind. Das zu den Ausnehmungen gelangende Druckmittel bewirkt den Aufbau von Druckfeldern. Außerdem bewirken die " vom Druckmittel mitgeführten Verunreinigungen im Bereich der Ausnehmungen einen Verschleiß, der dem im Bereich der Dichtleisten ähnlich ist. Ein gleichmäßiger Verschleiß der gesamten Steuerspiegelfläche und damit eine Lösung des Problems wird auf diese Weise nicht erreicht, da auch bei dieser Ausführung die Tragleisten einem geringeren Abrieb unterworfen sind. Aufgabe der Erfindung ist es, die Steuerspiegelfläche so zu gestalten, daß dieser Nachteil vermieden wird.

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Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß in der Steuerfläche Nuten angeordnet sind, die von den Steuerschlitzen ausgehen· und bis in die Fähe des größten und/oder kleinsten noch von der Zylindertrommel (4) überstrichenen Durchmessers führen.

Dadurch wirkt der gleiche Verschleißmechanismus auf der ganzen Steuerspiegelfläche, so daß die Zylindertrommel stetig nachgestellt wird. Die Spalthöhe zwischen Zylindertrommel und Steuerspiegel bleibt trotz des Verschleißes annähernd konstant, und damit auch der Leckverlust.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung sowie aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Axialkolbenmaschine Fig. 2 a und 2 b einen Steuerspiegel für die Axialkolbenmaschine nach der Fig. 1,

Fig. 3 und Fig. 4 Abwandlungen des Steuerspiegels nach der Fig. 2 im Teilschnitt.

Din Axialkolbenmaschine nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 besitzt ein Gehäuse 1, das von einem Gehäusedeckel 2 verschlossen ist. Eine Antriebswelle 5 ist mit einer Zylindertrommel 4 drehfest verbunden, die in Zylinderbohrungen 5 sich auf einer Schiefscheibe 6 abstützende Kolben 7 aufnimmt und von einer Druckfeder 0 gegen eine Steuerspiegelflache 9 oiTi'if, Ci iiU(:ri>pifii?(iiy.'orpcvs 10 (jeproßt wird. Einzelheiten

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der Ausbildung des Steuerspiegels zeigt die Fig. 2. Dieser besitzt zwei etwa nierenförmige Steuerschlitze 11,12, in die im Gehäuseende ausgebildete Kanäle 13,14 für den Zu- und Abfluß des Druckmittels münden. 2u b_#eiden Seiten der Steuerschlitze und konzentrisch zu diesen befinden sich sogenannte Dichtleisten 15,16 bildende Flächen, an denen die Zylindertrommel 4 anliegt. Konzentrisch zur Dichtleiste 16, auf einem größeren Durchmesser liegend, sind im Steuerspiegel 9 Ausnehmungen 17,18,19»20 ausgebildet, die durch Kanäle 21,22,23,24 mit dem Gehäuseinneren in Verbindung stehen. Die Ausnehmungen 17-20 umgibt eine Fläche 25» die die Hauptauflagefläche oder sogenenannte Tragleiste für die Zylindertrommel bildet. Die Oberflächen von Dicht- und Tragleiste liegen in ein und derselben Ebene.

Konzentrisch zur Dichtleiste 15, auf einem kleineren Durchmesser liegend, sind ebenfalls Ausnehmungen 26,27,28,29 ausgebildet, die durch Kanäle 30,31,32,33 mit dem Gehäuseinnern in Verbindung stehen. Eine innere-Tragleiste 34 umgibt diese Ausnehmungen und bildet eine zusätzliche Auflagefläche für die Zylindertrommel..Von den Steuerschlitzen 11,12 gehen in der Steuerspiegelfläche radial nach außen verlaufende Nuten 35,36,37,38 aus, die zur äußeren Tragleiste 25 bis in die Nähe des größten, von der Zylindertrommel überstrichenen Durchmessers führen. In gleicher Weise führen Nuten 39,40,41,42 von den Steuerschlitzen 11,12 zur inneren Tragleiste 34 bis in die Nähe des kleinsten, von der Zylindertrommel überstrichenen Durchmessers. Die Nuten 35 - 38 und 39 - 42 sind als Schlitze mit konstanter Breite, aber nach außen abnehmender Tiefe ausgebildet. Vorzugsweise sind die Nuten in einem Winkelbereich von jeweils beiderseits der Totpunkte der Kolbenbewegung angeordnet.

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Beim Betrieb der Maschine wird die Zylindertrommel 4 durch den Betriebsdruck und die hydrodynamische Wirkung des Druckmittels von der Steuerspiegelfläche 9 abgehoben. Das durch diesen Spalt abfließende Druckmittel ist zur Schmierung und Kühlung des Steuerspiegels notwendig. Die im Druckmittel enthaltenen Verunreinigungen gelangen mit diesem in den Spalt und verursachen vor allem im Bereich der Dichtleis'ten 15» 16 einen mehr oder weniger starken Verschleiß. Die Nuten 35 - 42 bewirken nun, daß die im Druckmittel enthaltenen Verunreinigungen auch in die von den Steuerschlitzen entfernteren Tragleisten 25>34 gelangen, so daß auch dort ein Verschleiß auftritt, der dem an den Dichtleisten etwa entspricht.

Durch den gleichmäßigen Verschleiß der gesamten Steuerspiegelfläche bleiben der Dichtspalt und damit auch der Leckverlust während der Lebensdauer der Maschine etwa gleich. Gleichzeitig bewirkt das durch die Hüten 35 - 42 abfließende Druckmittel auch eine Kühlung der Dichtleisten 15»16.

Das zu den Ausnehmungen 17-20 und 26 - 29 gelangende Druckmittel wird durch die Kanäle 21 - 25 und 30 - 33 ins Gehäuseinnere abgeführt. .

In einer vereinfachten Ausführung des Steuerspiegels kann man auf die Anordnung der inneren Tragleiste 34 und die Ausbildung der Ausnehmungen 25 - 29 sowie der Nuten 39 - 42 verzichten.

Bei dem Steuerspiegel 45 nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. bildet die vom Steuerschlitz 46 zur äußeren Tragleiste 47 führende Nut 48 in Drehrichtung einen spitzen Winkel mit der Tangente, die man an der Einmündung der Nut 48 an den Steuerschlitz legen kann, ebenso eine Nut 49', die vom Steuerschlitz 46 zu einer inneren Tragleiste 47^! führt. Dadurch fließt eine größere Druckmittelmenge su den Tragleisten 47,47', wodurch der Verschleiß in deren .Bereich verstärkt wird.

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Bei dem Steuerspiegel 50 nach dem Ausführungsbeispie.1 der Fig. 4 führen zwei sich x-förmig schneidende Nuten 51 j 52 vom Steuerschlitz 55 zur Tragleiste 54-· Dadurch ist auch bei wechselnder Drehrichtung die Gewähr gegeben, daß der erwünschte Verschleiß der Tragleiste auftritt,,

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Claims

Ansprüche

1.) Kolbenmaschine mit einem rotierenden Zylinderkörper, der in Zylinderbohrungen Hubbewegungen ausführende Kolben aufnimmt und an einer Steuerfläche anliegt, in der etwa nierenförmige Steueröffnungen für die Steuerung des in die Zylinderbohrungen einströmenden und des aus ihnen ausgeschobenen Druckmittels angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerfläche (9) Nuten (35 - 4-2) angeordnet sind, die von den
Steuerschlitzen (11,12) ausgehen und bis in der Fähe des
größten und/oder kleinsten noch von der Zylindertrommel (4) überstrichenen Durchmessers führen.

2. Kolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (35 - 4-2) in etwa radialer Richtung verlaufen.

3. Kolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (48) eine Richtungskomponente in Drehrichtung
haben.

4. Kolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (51,52) verzweigt sind und jeder Zweig eine Richtungskomponente in eine andere Drehrichtung hat.

5. Kolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Nuten (35 - 42,48,51,52) nach.

außen hin geringer wird.

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6. Kolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (35 - 42,4-8,51,52) als Schlitze mit gleichbleibender Breite und nach außen abnehmender Tiefe ausgebildet sind.

7. Kolbenmaschine nach einem der Ansprüche.1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (35 - 42,48,51_}52) vorzugsv/eise in einem Winkelbereich von 45° beiderseits der Totpunkte der

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Kolbenbewegung angeordnet sind.

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