DE2418164A1 - Innenbestroemte radialkolbenmaschine - Google Patents

Description

ap/G 3317 Voith Getriebe KG

Kennwort: "Ungleiche Stutzscheiben" Heidenheim/Brenz

Innenbeströmte Radialkolbenmaschine

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine solche Maschine kann als Pumpe oder als Motor ausgebildet sein und dient somit zur hydrostatischen Umwandlung mechanischer Energie in Druckenergie bzw. umgekehrt, wobei als Arbeitsmittel in der Regel öl verwendet wird.

Durch die Lagerung des Kolbenführungsringes über die seitlichen Stützscheiben auf dem Steuerzapfen erreicht man, daß die auf den KolbenfUhrungsring wirkende, aus den Kolbenkräften resultierende radiale Kraft auf den Steuerzapfen übertragen wird, und daß hierdurch ein unmittelbarer und vollständiger Ausgleich der auf den Steuerzapfen wirkenden hydrostatischen Kräfte erzielbar ist. Im Gegensatz zu anderen bekannten Konstruktionen muß daher der Steuerzapfen keine radialen Kräfte auf das Gehäuse übertragen, sondern nur noch das Reaktionsdrehmoment.

Bei einer in einer älteren Patentanmeldung beschriebenen Radialkolbenmaschine der vorbeschriebenen Bauart hat die zylindrische Lagerfläche der inneren Stützscheibe den gleichen Durchmesser wie die zylindrische Lagerfläche der äußeren Stützscheibe; d.h. die beiden Stützscheiben und deren Lagerung sind genau svmmetrisch ausgebildet. Diese Ausführung hat jedoch den großen Nachteil, daß beim Zusammenbauen der Radialkolbenmaschine die innere Stützscheibe schon vor dem Einsetzen des Steuerzapfens in das Maschinengehäuse auf den Steuerzapfen aufgesetzt werden muß, und daß danach die Ubri-gen Teile, insbesondere der KolbenfUhrungsring und die äußere Stutzscheibe, innerhalb des Maschinengehäuses mit der inneren Stutzscheibe zusammengefügt werden müssen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß für eine etwa notwendige Reparatur

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der Lagerung der inneren Stützscheibe der Steuerzapfen wieder vom Maschinengehäuse gelöst und anschließend wieder eingesetzt werden muß. Dies bedeutet, daß man eine leicht lösbare Verbin- ■ dung zwischen dem Steuerzapfen und dem Gehäuse vorsehen muß; d.h. man wird z.B. den unmittelbar in das Gehäuse einzusetzenden Teil des Steuerzapfens und die hierzu gehörende Gehäusebohrung konisch ausbilden, wobei der Steuerzapfen mit einer Schraubverbindung im Gehäuse festgehalten wird. Eine solche Bauweise ist aber in der Herstellung sehr teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorbeschriebenen Nachteile zu vermeiden. Dies gelingt durch eine Ausbildung der Maschine gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1. Dadurch kann die gesamte, aus dem Zylinderblock, den Kolben, dem Kolbenführungsring, den seitlichen Stutzscheiben und der Treibwelle bestehende Läufergruppe außerhalb des Maschinengehäuses zusammengebaut werden. Nach dem Einsetzen des Steuerzapfens in das Maschinengehäuse kann sodann die Läufergruppe als Ganzes in das Maschinengehäuse eingeführt werden. Genau so einfach ist auch das Demontieren der Maschine bei einer etwa notwendigen Überprüfung oder Reparatur der Lagerflächen der Stützscheibenj denn der Steuerzapfen kann hierbei im Maschinengehäuse verbleiben. Da also hierbei die Verbindung zwischen dem Steuerzapfen und dem Gehäuse nicht gelöst zu werden braucht, kann diese als Preß- oder Schrumpfverbindung ausgebildet werden, wodurch erheblich geringere Fertigungskosten anfallen.

Durch das Merkmal des Anspruches 2 erreicht man insbesondere den Vorteil, daß die Gehäusebohrung zur Aufnahme des Steuerzapfens konzentrisch zum Gehäuse und dadurch auch konzentrisch za derjenigen Gehäusebohrung ist, die zum Durchführung oder gegebenenfalls zum Lagern der Treibwelle dientj somit vereinfacht sich auch die Fertigung des Gehäuses. Der Durchmesser des unmittelbar in das Gehäuse eingesetzten Teils des Steuerzapfens, nachfolgend "Sitzdurchmesser" genannt, muß deshalb etwa gleich dem benachbarten Durchmesser des Lagers der inneren Stützscheibe, also verhältnismäßig groß ausgeführt sein, damit die in axialer Richtung durch den Steuerzapfen hindurchführenden Arbeitsmittelkanäle als gerade und vorzugsweise in achsparalleler Richtung verlaufende Bohrungen

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ausgeführt werden können. Macht man den Sitzdurchmesser geringfügig kleiner als den benachbarten Lagerdurchmesser, so erleichtert dies das Einpressen bzw. das Einschrumpfen des Steuerzapfens in das Gehäuse, da der Teil des Steuerzapfens mit dem vorgenannten Lagerdurchmesser eine stirnseitige Anlagefläche an das Gehäuse bildet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Radialkolbenmaschine im Längsschnitt

nach Linie I-I der Fig. 2; Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1.

In den Figuren 1 und 2 sind die Teile einer erfindungsgemäß ausgebildeten Radialkolbenmaschine wie folgt gekennzeichnet:

10 Gehäuse;

11 Gehäusedeckelj

12 Steuerzapfen, eingepreßt im Gehäuse 10;

15 Zylinderblock, drehbar auf dem Steuerzapfen 12;

14 Drehachse des Zylinderblocks IJ;

15 Zylinderräume im Zylinderblock 13;

16 Kolben;

17 starr mit den Kolben 16 verbundene Kolbenschuhe;

18 Entlastungstaschen in den Gleitflächen der Kolbenschuhe 17;

19 Bohrungen in den Kolben l6 zur Verbindung der Zylinderräume 15 mit den Entlastungstaschen l8;

20 KolbenfUhrungsring;

21 innere Stützscheibe;

22 äußere Stützscheibe;

2"3 Lagerbuchse, eingepreßt in die innere Stützscheibe 21;

24 Lagerbuchse, eingepreßt in die äußere Stutzscheibe 22;

25 ebene und polygonartig angeordnete KolbenfUhrungsflächen;

26 Drehachse des Kolbenführungsringes 20 und der Stützscheiben 21, 22;

27, 28 Schrauben bzw. Paßstifte zum Verbinden der Stutzscheiben 21, 22 mit dem KolbenfUhrungsring 20;

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29 Bund an der Innenseite der äußeren Stützscheibe 22 zum Rückführen der Kolben 16;

30 Treibwelle;

31 Wälzlager zur Lagerung der Treibwelle J50 im Gehäusedeckel 11 unabhängig vom Kolbenführungsring 2Oj

32 an die Treibwelle angeformte Treibscheibe;

33 Mitnehmerscheibe als Kupplung zwischen Treibscheibe 32 und äußerer Stutzscheibe 22; (die Mitnehmerscheibe besitzt vier am Umfang verteilte Ausnehmungen);

34 zwei Portsätze der Treibscheibe 32, die in zwei der vier Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe y^> hineinragen (zwei ähnliche, in der Zeichnung nicht sichtbare und in die übrigen zwei Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe hineinragende Portsätze befinden sich an der äußeren Stützscheibe 22);

35 Lagerfläche am Steuerzapfen 12 für die äußere Stützscheibe 22; J>6 Lagerfläche am Steuerzapfen 12 für den Zylinderblock 13;

37 Lagerfläche am Steuerzapfen 12 für die innere Stützscheibe 21;

38 zylindrischer Teil des Steuerzapfens 12, mit dem dieser in das Gehäuse 10 eingepreßt ist;

39 eine der beiden Anschlußleitungen für Arbeitsmittel; 40, 41 Steuerschlitze im Steuerzapfen 12;

42, 43, 44 Verbindungskanäle von den Steuerschlitzen zu den Anschlußleitungen 39;

45 Durchmesser der Lagerfläche 35*

46 Durchmesser der Lagerfläche 36;

47 Durchmesser der Lagerfläche 37;

48 Durchmesser des zylindrischen Teils 38 ("Sitzdurchmesser");

49 Deckscheibe, befestigt an der inneren Stirnfläche des Steuerzapfens, zur axialen Führung der Stützscheibe 22, des Kolbenführungeringes 20 und der Stützscheibe 21;

50 Bunde an den Stirnseiten des Zylinderblocks 13* die zu dessen axialer Führung zwischen den Stützscheiben dienen;

e Abstand zwischen den Drehachsen 14 und 26 (Exzentrizität).

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist am Steuerzapfen 12 der- Durchmesser 45 um etwas mehr als das Doppelte der Exzentrizität e kleiner als der Durchmesser 46; ferner ist der Durchmesser 47 um das Dop-

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pelte der Exzentrizität e größer als der Durchmesser 46; schließlich ist der Sitzdurchmesser 48 geringfügig kleiner als der Durchmesser 47, so daß derjenige Teil des Steuerzapfens 12, der die Lagerfläche j57 aufweist, am Gehäuse 10 anliegt.

Heidenheim, den 10.4.1974

Sh/Srö ./.

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Claims (2)

ap/G 3317 Voith Getriebe KG Kennwort: "Ungleiche Stutzscheiben" Heidenheira/Brenz Patentansprüche

1. Innenbeströmte Radialkolbenmaschine mit konstantem Verdrängungsvolumen, mit einem Zylinderblock (I3), der auf einem in einem Maschinengehäuse (10, 11) eingesetzten Steuerzapfen

(12) drehbar gelagert ist und in dem mehrere am Umfang verteilte und in radialer Richtung verschiebbare Kolben (16) angeordnet sind, und mit einem ebene und polygonartig angeordnete achsparallele Kolbenführungsflächen (25) aufweisenden Kolbenführungsring (20), an dem die Kolben (16) über starr mit ihnen verbundene Kolbenschuhe (17) anliegen und der über zwei zu beiden Seiten des Zylinderblocks (I3) angeordnete Stützscheiben, und zwar über eine innere Stutzscheibe (21) und über eine äußere Stutzscheibe (22), ebenfalls auf dem Steuerzapfen (12) drehbar gelagert ist, wobei die Drehachse (26) des Kolbenführungsringes (20) zur Drehachse (14) des Zylinderblocks (13) um ein festes Maß, die Exzentrizität (e), versetzt ist und wobei der Durchmesser (45) der zylindrischen Lagerfläche (35)· für die äußere Stützscheibe (22) mindestens um die doppelte Exzentrizität (e) kleiner als der Durchmesser (46) der zylindrischen Lagerfläche (36) für den Zylinderblock

(13) ist, ferner mit einer Treibwelle (30), die über die äußere Stutzscheibe (22) drehfest mit dem Kolbenführungsring (20) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem mit einem zylindrischen Teil (38) in das Gehäuse (10) eingepreßten oder eingeschrumpften Steuerzapfen (12) der Durchmesser (47) der zylindrischen Lagerfläche (37) für die innere Stützscheibe (21) mindestens um die doppelte Exzentrizität (e) größer als der Durchmesser (46) der Lagerfläche (36) für den Zylinderblock (13) ist.

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2. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in das Gehäuse (10) eingesetzte zylindrische Teil (58) des Steuerzapfens (12) konzentrisch zur Achse (26) des Kolbenführungsringes (20) angeordnet ist, wobei dessen Durchmesser (48) wenigstens angenähert gleich dem Durchmesser (47) der Lagerfläche (37) für die innere Stützscheibe (21), vorzugsweise geringfügig kleiner als dieser Durchmesser (47), ist.

Heidenheim, den 10.4.1974

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