DE2425050A1

DE2425050A1 - Schubvorrichtung fuer hydraulische radialmotoren und radialpumpen

Info

Publication number: DE2425050A1
Application number: DE19742425050
Authority: DE
Inventors: Felice Pecorari
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-05-24
Filing date: 1974-05-24
Publication date: 1974-12-05
Also published as: ES426189A1; FR2230877A1; US3968736A; IT986948B; FR2230877B1; GB1459030A; JPS5020302A

Description

Fnlice· PECOPARI
Via Zanoni, 62
Modcna, Italien

Schubvorrichtung für hydraulische Radialmotoren und Radialpumpen

Die Erfindung betrifft eine hin- und herbewegbare Schubvorrichtung für hydraulische Radialmotoren und RadiaDumpen, d.h. eine' neue Vorrichtung, die den Kolben und seine Lagerung in einem Hydraulikmotor und einer Hydraulikpumpe betrifft, welche mit in Sternforra oder in einer Reihe angeordneten, auf einer Kurbelwelle gelagerten Kolben ausgestattet sind.

Es sind Vorrichtungen der vorgenannten Art bekannt, bei denen die Kolben an dem Kurbelzapfen der Kurbelwelle mittels eines sphärischen Gelenkes angelenkt sind, und jeder Kolben ist rohrförmig ausgebildet und wird an seiner innenliegenden Seite axial verschieblich in einer Buchse geführt, deren

849/0391

äußeres Ende mittels eines Kugelgelenkes am Gehäuse gelagert ist, so daß dcis in dem Gehäuse umströmende Drucköl in diese Puchne und in den Kolben bis zum Kurbelzapfen hineinströmen k^:m.

Diese Ausführunc'e.n· weisen gewisse Kachteile auf, die daher rühren, daß die Herstellungskosten für jeden Kolben und jede Buchse sehr hoch sind, was insbesondere durch den axialen Schiebesitz und durch das zwischen dem äußeren Ende der Buchse und dem Gehäuse angeordnete Kugelgelenk bedingt ist. Außerdem werden durch die verwendeten Kupplungen während des Betriebes erhebliche Reibungskräfte erzeugt, so daß die Leistung verringert wird. Bei Vorrichtungen, die mit hohen Drücken, wie z.B. 200 - 250 at arbeiten,- wodurch beachtliche Deformationen .hervorgerufen v/erden, treten ein großer Verschleiß, Ölverluste und ein Fressen der Teile auf. Schließlich verhindern die großen Massen des Kolbens und der Buchse und der beträchtliche Abstand zwischen dem Kurbelzapfen und dem Gehäuse in den entsprechenden Grenzlagen größere Drehzahlen als etwa 400 U/min.

Die Erfindung ist daher darauf gerichtet, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen, indem die Herstellungskosten, die miteinander im Eingriff stehenden Flächen, die Reibungskräfte und der Verschleiß, das Gewicht der sich bewegenden Teile und die Deformation verringert werden, während der Motor oder die Pumpe gleichzeitig in der Lage sind, bei Drücken von 400 - 500 at und darüber zu arbeiten und Drehzahlen erreichen, die praktisch doppelt so groß sind wie die Drehzahlen, die mit herkömmlichen Maschinen erreichbar sind, ohne daß durch ein Klopfen oder Verbiegen irgendeine

409849/0391

Beschädigung hervorgerufen wird, oder die Möglichkeit eines Fressens der Bauteile gegeben ist.

Durch die Erfindung wird das vorbeschriebene technische Problem gelöst, indem die Vorrichtung wesentlich einfacher ausgestaltet ist und die miteinander im Eingriff stehenden Flächen, ihre Größe und damit die erforderliche Präzisionsbearbeitung auf ein Minimum reduziert werden. Dies wird durch die Verwendung eines Kolbens erzielt, der an seiner Außenseite über einen kurzen Teil ,in einem mittleren Bereich mit einem einstellbaren Führungsteil im Eingriff steht, welches zur schwenkbaren Führung des Kolbens mit einem inneren Teil des Gehäuses des Motors oder der Pumpe unmittelbar im Eingriff steht und mittels einer geeigneten Feder auf seinem sphärischen Sitz gehalten wird, wobei die Verbindung zwischen dem unteren Ende des Kolbens und dem Kurbelzapfen der Kurbelwelle wiederum.von einem Kugelgelenk gebildet wird.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden.Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig.1 einen teilweise abgebrochenen Axialschnitt durch ein Drückteil, das z.B. zu einem teilweise dargestellten Motor gehört, der mit 5 Kolben ausgestattet ist, die radial in Sternform zueinander angeordnet sind, und

Fig.2 eine Draufsicht auf einen profilierten, elastischen

Ring oder eine Feder, der bzw. die dazu dient, das

Führungs- und Halteteil oder die Buchse für den Kolben in ihrer Lage festzulegen.

409849/0391

Die Figuren zeigen das austretende Ende 1 der Kurbelwelle oder gekröpften Welle 2 des Motors oder der Pumpe. Auf dem zylindrischen Teil 3 der Kurbelwelle 2 ist mittels eines Wälzlagers 5 eine Lagerbuchse 4 gelagert, die an ihrer Innenseite zylindrisch und an ihrer Außenseite sphärisch ausgebildet ist. Auf der Lagerbuchse 4 sind zwei Ringe 6 angeordnet, deren Innenseite sphärisch ausgebildet ist und jeweils gegen die Fußteile 7 des Kolbens 8 anliegt. Die beiden Ringe 6 halten das untere sphärisch ausgebildete, konkave Ende eines jeden Fußteiles in festem Eingriff mit der sphärischen Außenfläche der Lagerbuchse 4. In der Lagerbuchse 4 sind zwei Ringnuten vorgesehen, in welche jeweils ein elastischer Sicherungsring 9 eingesetzt ist. Zwischen den elastischen Sicherungsringen 9 und den Ringen 6 sind zwei gegeneinander" gerichtete FeSe'f scheiben"" 1O eingesetzt, die die Ringe in eine Eingriffsstellung mit dem Rückenteil der Fußteile 7 drücken. Der Kolben 8 ist mit einem Boden 11 verschlossen, der das Eintreten von öl in den Hohlraum 12 des Kolbens 8 verhindert. In das Gehäuse 14 des Motors oder der Pumpe ist ein Deckel 13 eingesetzt, und in dem Deckel ist ein Ende der Kurbelwelle 2 mittels eines Lagers 15 drehbar gelagert. Der Deckel 13 wird von einem in das Gehäuse 14 eingesetzten elastischen Ring 16 arretiert. Die Lagerung des dem austretenden Ende 1 gegenüberliegende Ende der Kurbelwelle 2 ist nicht dargestellt.

In der Fig.1 ist ferner die Buchse oder das Führungs- und Halteteil 17 dargestellt, das zur axialen Gleitführung des Kolbens 8 dient. Die Buchse ist an ihrer Außenseite in Form einer sphärischen Schale ausgebildet und ist in einer sphärischen Ausnehmung des Gehäuses 14 schwenkbar gelagert.

409849/0391

In den Figuren 1 und 2 ist ferner ein Federring 18 dargestellt, der mit einer Zunge 19 in den Einlaß- und Auslaßkanal 20 für das Drucköl eingreift, v/elcher mit dem nicht dargestellten Verteiler in Verbindung steht. Der Federring 18 ist in seiner Querachse derart gebogen, daß er eine nach oben ansteigende konvexe Gestalt aufweist, wobei die Scheitellinie 21 gegen zwei an der Unterseite 22 des mittels Schrauben an dem Gehäuse 14 befestigten Deckels 23 befindliche Teile anliegt. Der'Federring 18 ist ferner an einer um 90° gegenüber der Scheitellinie 21 versetzten Stelle derart gebogen, daß er eine nach unten gerichtete konvexe Form aufweist, deren Scheitellinie auf zwei Teilen der ebenen, ringförmigen Oberfläche der Buchse 17 aufliegt. Infolge der Anlage des Federringes 18 an zwei Stellen der ebenen Oberfläche der Buchse 17 und an zwei um 90° zu diesen Stellen versetzten Stellen gegen die ebene Fläche 22 wird die Buchse 17 auf ihrem sphärischen Sitz des Gehäuses 14 gehalten, 'so daß'eine öldichte, mechanische Verbindung, sichergestellt wird. Zwischen einem weiteren Kolbenpaar,das entsprechend dem Kolben 8 ausgebildet ist, befindet sich eine Kammer 24. Die Fig.1 zeigt ferner eine Karemer 25 für das Drucköl, die in dem Deckel 23 angeordnet ist und mit dem Kanal 20 in Verbindung steht.

Im Falle eines Motors ist die Funktion z.B. folgende. Das öl wird unter Druck von dem nicht dargestellten Verteiler der Kammer 25 über einen Kanal 20 zugeführt, und der Kolben 8, der in die Kairaner 25 hineinragt, erhält einen Schub, so daß die Kurbelwelle 2 über den zylindrischen Teil 3 gedreht wird. Der Kolben 8 gleitet in Axiairichtung, wobei er in der öldichten, kurzen Buchse 17 geführt wird, v/elche durch den Druck des profilierten Federringes 18 sicher in

409849/0391

dem sphärischen Sitz des Gehäuses 14 gehalten wird, wobei der Federring 18 mit einer Seite an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen gegen die ebene Ringfläche an der Unterseite öcz lösbar an dem Gehäuse 14 gehaltenen Deckels 23 anliegt, während er mit seiner anderen Seite an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen, die jedoch gegenüber den ersten Stellen um 90° versetzt sind, gegen die ebene, ringförmige Fläche der Oberseite der Buchse 17 anliegt. Die vorstehenden Ausführungen treffen auch auf die anderen Kolben 8 zu, die zyklisch von dem Verteiler mit Drucköl beaufschlagt werden. Es ist besonders hervorzuheben, daß das Öl nicht in den Hohlraum 12 des Kolbens 8 eindringen kann.

409849/0391

Claims

Patentansprüche

Hin- und herbewegbare Schubvorrichtung für hydraulische Radialmotoren und Radialpumpen, dadurch gekennzeichnet , daß ein Kolben (8), der vorzugsweise an seinem inneren Ende mit einem profilierten Fußteil (7) ausgestattet ist, welches zusammen mit den Fußteilen weiterer Kolben mittels Ringen (6) an der äußeren, sphärisch ausgebildeten Oberfläche einer Lagerbuchse (4) gehalten ist, die ihrerseits auf dem Kurbelzapfen (3) der Kurbelwelle (2) gelagert ist, eine äußere Zylinderfläche aufweist, die mit der Innenfläche einer einstellbaren Euchse (17) im Eingriff steht, wobei die Außenfläche der Buchse in Form eines sphärischen Bechers ausgebildet ist und mittels eines elastischen Teiles (18) öldicht gegen einen unmittelbar in dem Motorgehäuse (14) oder Pumpengehäuse ausgebildeten sphärischen Sitz gedruckt wird, und daß das äußere Teil des Kolbens, der aus der Buchse herausragt, in eine Kammer (25) eingreift, die mit dem ölverteiler verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben (8) einen inneren

4Q9849/0391

Hohlraun¹- (12) aufweist, der an dem Teil, welches in die mit d.?m Verteiler verbundene Kammer (25) eingreift, zur Verhinderung eines Eindringens von Druck-1 in den Hohlraum verschlossen ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die einstellbare Buchse (17)/ die an ihrer Innenseite mit dem Kolben im Eingriff steht, mittels eines profilierten, elastischen Ringes (18) gegen den sphärischen Gehäusesitz (14) des Motors oder der Pumpe gedrückt ist und daß der Ring zwischen die äußere Stirnfläche der Buchse und die Innenfläche des äußeren Gehäuses eingesetzt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die einstellbare Buchse (17), die zur gleitenden Aufnahme des Kolbens (8) mit einer zylindrischen axialen Durchgangsbohrung versehen ist, und ferner eine sphärisch ausgebildete Außenfläche aufweist, an ihrer radial außenliegenden Seite mit einer ebenen Fläche versehen ist, durch welche der sphärische Teil der Buchse derart begrenzt ist, daß eine Halbkugel oder ein sphärischer Becher gebildet wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die mit dem Verteiler in Verbindung stehende Kammer(25) vorzugsweise von dem Hohlraum eines Deckels (23) gebildet ist, der an dem äußeren Gehäuseteil (14) des Motors oder der Pumpe befestigt ist und den Raum verschließt, in wel-

409849/0391

chen der Kolben (8) hineingleitet.

6. VorrichtViP.cf nach einem der Ansnrüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der profilierte, elastische Ring (13) zwisriisn· die ebene Fläche, wel·- che den sphärischen Teil der Buchse (17) begrenzt, und das innenliegende Ende des Deckels (23) eingespannt ist, der in den Raum, in welchen der Kolben (8) eingreift, hineinragt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Ring (18) an diametral angeordneten Stellen eine Biegung aufweist, durch v/elche auf einer Ringseite zwei geneigte ansteigende Flächen gebildet sind, so**^Tie eine uin 90° zu den ersten diametral angeordneten Stellen versetzte zweite Biegung, durch Vielehe auf der gegenüberliegenden Ringseite zwei geneigte ansteigende Flächen gebildet sind,und daß der Ring einen radial nach außen vorstehenden Ansatz (19) aufweist, der eine Drehung des Ringes verhindert.

409849/03 91

to

Leerseife