DE2418164C3

DE2418164C3 - Innenbeströmte Radialkolbenmaschine

Info

Publication number: DE2418164C3
Application number: DE2418164A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr.-Ing. 7920 Heidenheim Gsching
Original assignee: Voith Getriebe KG
Current assignee: Voith Getriebe KG
Priority date: 1974-04-13
Filing date: 1974-04-13
Publication date: 1978-12-14
Also published as: US4033239A; CH580748A5; DE2418164B2; DE2418164A1

Description

Die Erfindung betrifft eine innenbeströmte Radialkolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 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 Kolbenführungsring 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 (DE-AS 23 52 520) 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 symmetrisch 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 übrigen Teile, insbesondere der Kolbenführungsring und die äußere Stützscheibe, innerhalb des Maschinengehäuses mit der inneren Stützscheibe zusammengefügt werden müssen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß für eine etwa notwendige Reparatur der Lagerung der inneren Stützscheibe der Steuerzapfen wieder vom Maschinengehäuse gelöst und anschließend wieder eingesetzt werden muß. Dies bedeutet, daß man eine leicht lösbare Verbindung zwischen dem Steuerzapfen und dem Gehäuse vorsehen muß; d. h. man wird z. B. den unmittelDar 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, bei einer innenbeströmten Radialkolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 eine Montage und Demontage auch mit unlösbar in das Gehäuse

«o eingesetztem Steuerzapfen zu ermöglichen. Dies gelingt durch eine Ausbildung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Dadurch kann die gesamte, aus dem Zylinderblock, den Kolben, dem Kolbenführungsring, den seitlichen Stützscheiben 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 Stützscheiben; 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 Anspruchs 2 erreicht man insbesondere den Vorteil, daß die Gelläusebohrung zur Aufnahme des Steuerzapfens konzentrisch zum Gehäuse und dadurch auch konzentrisch zu derjenigen Gehäusebohrung ist, die zur Durchführung oder gegebenenfalls zum Lagern der Treibwelle dient; somit

^b5 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 ausgeführt werden können. Macht man den Sitzdurchmesser geringfügig kleiner aJs 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 stimseitige AnIagefläche an das Gehäuse bildet

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

F i g. 1 eine Radialkolbenmaschine im Längsschnitt nach Linie I-I der F i g. 2,

F i g. 2 einen Querschnitt nach Linie H-II der F i g. 1.

In den Fig. 1 und 2 sind die Teile der innenbeströmten Radialkolbenmaschine wie folgt bezeichnet:

10 Gehäuse;

11 Gehäusedeckel;

12 Steuerzapfen, eingepreßt im Gehäuse 10;

13 Zylinderblock, drehbar auf dem Steuerzapfen 12;

14 Drehachse des Zylinderblocks 13;

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 16 zur Verbindung der
Zylinderräume 15 mit den Entlastungstaschen 18;

20 Kolbenführungsring;

21 innere Stützscheibe;

22 äußere Stützscheibe;

23 Lagerbuchse, eingepreßt in die innere
Stützscheibe21;

24 Lagerbuchse, eingepreßt in die äußere
Stützscheibe 22;

25 ebene und polygonartig angeordnete
Kolbenführungsflächen;

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

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

29 Bund ander Innenseite der äußeren
Stützscheibe 12 zum Rückführen der Kolben 16;

30 Treibwelle;

Wälzlager zur Lagerung der Treib welle 30
im Gehäusedeckel 11, unabhängig vom
Kolbenführungsring 20;

an die Treibwelle angeformte Treibscheibe;

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

zwei Fortsätze der Treibscheibe 32, die in zwei der vier Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe 33 hineinragen (zwei ähnliche, in der Zeichnung njcht sichtbare und in die übrigen zwei Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe hineinragende Fortsätze befinden sich an der äußeren Stützscheibe 22);

Lagerfläche am Steuerzapfen 12 für die
äußere Stützscheibe 22;

Lagerfläche am Steuerzapfen 12 für den
Zylinderblock 13;

Lagerfläche am Steuerzapfen 12 für die
innere Stützscheibe 21;

zylindrischer Teil des Steuerzapfens 12,

mit dem dieser in das Gehäuse 10 eingepreßt ist;

eine der beiden Anschlußleitungen für
Arbeitsmittel;

40, 41 Steuerschlitze im Steuerzapfen 12;

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

Durchmesser der Lagerfläche 35;

Durchmesser der Lagerfläche 36;

Durchmesser der Lagerfläche 37;

Durchmesser des zylindrischen Teils 38
(»Sitzdurchmesser«);

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

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 12der Durchmesser 45 um etwas mehr als das Doppelte der Exzentrizität e kleiner als der Durchmesser 46; ferner ist der Durchmesser 47 um das Doppelte 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 37 aufweist, am Gehäuse 10 anliegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Innenbeströmte Radialkolbenmaschine mit konstantem Verdrängungsvolumen, mit einem Zylinderblock (13), 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 (13) angeordnete Stützscheiben, und zwar über eine innere Stützscheibe (21) und über eine äußere Stützscheibs (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 Stützscheibe (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 ^größer als der Durchmesser (46) der Lagerfläche (36) für den Zylinderblock (13) ist.

2. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in das Gehäuse (10) eingesetzte zylindrische Teil (38) 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) ist.

3. Innenbeströmte Radialkolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (48) des in das Gehäuse (10) eingesetzten zylindrischen Teils (38) des Steuerzapfens (12) geringfügig kleiner als der Durchmesser (47) der Lagerfläche (37) für die innere Stützscheibe (21) ist.