DE1302469B - - Google Patents

Description

jColbenschuhzentralteiles parallel zu den Stegteilen und beiderseits derselben verlauferde Führungsstege mit radial äußeren Führungsflächen und gegebenenfalls in Umfangsrichtung seitlich gerichtete Führungsflächen aufweist.

Bevorzugt ist in jeder der Führungsfläche α mindestens eines Paares mindestens ein hydrostatisches Lager angeordnet. Diese Maßnahme trägt zur weiteren Stabilisierung der Kolbenschuhe bei. Vorteilhafterweise sind die hydrostatischen Lager durch die durch den Kolbenschu-hzentralteil führenden Kanäle verbunden, welche mit dem betreffenden Zylinder verbunden Eind.

Um eine hohe Festigkeit des Kolbenschuhes auch in radialer Richtung und damit eine hohe radiale Tragkraft des Kolbenschuhes zu erzielen, ist nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die schwenkbare Verbindung des Kolbens mit dem Kolbenschuh durch einen im Kolben schwenkbar "elagerten Kolbenschuhschwenkteil gebildet, der sfch vom Kolbenschuhzentralteil aus in radialer Richtung auf den Kolben zu erstreckt und in oder an diesem gelagert ist.

Vorzugsweise ist das Kolbenschuhschwenkteil als Schwenkwalze ausgebildet.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Ausführungsf^rm der Erfindung besteht darin, daß die Verbindung der Kanäle zwischen Kolbenschuh und Kolben in einer Ausnehmung realisiert ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit an sich bekannte Teile einer derartigen Maschine nicht näher beschrieben sind. Im einzelnen zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine hydraulische Radialkolbenmaschine gemäß der Erfindung,
F i g. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der F i g. 1,
Fig. 3 einen ringförmige Führungsflächen aufweisenden Umlaufring im Längsschnitt,

F i g. 4 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Kolbenschuhes,

Fig.5 eine Draufsicht auf den Kolbenschuh gemäß F i g. 4 und

F i g. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VT der F i g. 4. In Fi g. 1, in der die zum Verständnis nicht unbeüiii_&; erforderlichen Teile ohne Bezugszeichen dargestellt sind, ist mit 6 ein Steuerring bezeichnet, der durch die Steuervorrichtung 5 relativ zum Gehäuse zur Steuerung der Exzentrizität des Rotors 12 und damit des Hubes der Radialkolben 14 einstellbar ist und der mittels Lager 4 den Supportring 24 trägt. Im Rotor 12 gleiten die Kolben 14 mit den Kolbenschuhen 15 radial aus- und einwärts. Die Kolbenschuhe 15 sind in die radial nach außen geschlitzte Querbohrung der zugeordneten Kolben schwenkbar eingesetzt, wobei die Radialschlitze 13 relativ lang ausgeführt sind, und werden an ihren Außenführungsflächen 16 und 17 sowie an ihren Irinenführungsflächen 18 und 19 geführt:, auch können sie axial an Axialführungsflächen 20 geführt sein.

Die Außenführungsflächen 16 und 17 der Kolbenschuhe 15 gleiten an den Innenführungsfiächen 21 und 22 des Umlaufringes 23, der in den Supportringen 24 gehalten ist, mit welchen er in den Lagern 4 umlaufen kann. Radial von innen ist in den Umlaufring 23 eine Ringnut 25 eingearbeitet, die so breit bemessen ist, daß die zwischen den Zylindern im Rotor stehenbleibenden, in Umfangsrichtung verlaufenden und die einzelnen Zylinder miteinander verbindenden Stegteile 26 und die von diesen gebildeten Zylinderwandteile 31 in die Nut eingreifen können, wobei zwischen den Wänden der Stege 26 und den seitlichen Wänden der Ringnut 25 noch ein Spiel verbleibt, wenn die Stege 26 in die Ringnut 25 eingreifen. Die Innenführungsfiächen 21 und 22 sind im Umlaufring 23 beiderseits der Ringnut 25 angeordnet. An ihnen können die Supportringe 24 gehalten sein, an weichen die Axialführungsflächen 27 zur Führung der Axialführungsflächen 20 und die Außenführungsflächen 28 zur Führung der Innenführungsfiächen 18 und 19 der Kolbenschuhe angebracht sein können.

Die Kolbenschuhe der sich im äußeren Totpunkt oder in der Nähe desselben befindlichen Kolben treten bei voller Exzentrizität der Maschine ganz aus den Zylindern heraus und werden an den Führungsflächen 21, 22, 27 und 28 geführt. Die Kolbenschuhe sind in den Kolbenbohrungen gehalten. Ihre Kolben können im Zylinder sehr weit radial nach außen gleiten; denn sie liegen an den Zylinderwänden in tangentialer Richtung auch dort an, wo die Radialschlitze im Rotor den Zylinder unterbrechen, da die Radialschlitze schmäler als die Zylinderdurchmesser sind. Die Kolben können infolgedessen im Zylinder so weit radial nach außen gleiten, daß der Kolbenboden sich dem Radialschlitzgrund bis auf wenige Millimeter oder sogar bis auf Bruchteile eines Millimeters nähert.

Die Kolbenschuhe der sich im inneren Totpunkt oder in dessen Nähe befindlichen Kolben treten bei voller Exzentrizität der Maschine mit ihrem Kolbenschuhzentralteil 29 in die zugeordneten Radialschlitze 13 ein und in axialer Richtung gänzlich durch diese hindurch, so daß sie in dieser Richtung die Stegteile 26 überragen. Die Kolbenschuhführungsteile 30 befinden sich dann axial der Rotorstege 26, so daß ein Teil der Kolbenschuhführungen 30 sich vor den Rotorstegen 26, der andere Teil dahinter befindet. Sie sind auch im inneren Totpunkt — wie beim ganzen Umlauf — geführt, und zwar mit ihren Innenführungsfiächen 18 und 19 auf den Außenführungsflächen 28 der Supportringe 24, mit ihren Außenführungsflächen 16 und 17 an den Innenführungsfiächen 21 und 22 des Umlaufringes 23 und/oder mit ihren Axialführungsflächen 20 an den Axialführungsflächen 27 der Supportringe 24. Die Supportringe 24 sind dann ebenfalls insgesamt — in Achsrichtung der Maschine gesehen — vor oder hinter den Radialstegen 26 angeordnet. Im inneren Totpunkt odsr in dessen Nähe überragen die Siegteile 26 sogar in radialer Richtung die Supportringe 24 und die Innenführungsfiächen 21 und 22 des Umlaufringes 23. Sie ragen auch über die Führungsflächen der Kolbenschuhe radial hinaus und in die Ringnut 25 im Umlaufring 23 hinein. In den inneren Totpunktlagen sind daher die Kolben und die Kolbenschuhe gänzlich in die zugeordneten Zylinder hineingeführt, und die Stegteile 26 überragen radial die Führungsflächen der Kolbenschuhe.

Infolge der stabilen Kolbenführung an den Zylinderwänden auch in Höhe der Radialschlitze 13 können die Kolben selbst sehr kurz ausgeführt werden. Der Kolbenhub kann daher so groß bemessen werden, daß er fast so lang wie der Zylinder im Rotor ist. In extremen Fällen kann der Kolbenhub bis zu

einem Viertel des Rotordurchmessers und bei unvoll- geordnet sein, so daß sie durch die Führungsflächen

ständiger Kolbenführung sogar noch langer bemessen 21 und 22 des Umlauf ringes 23 verschlossen werden;

werden. sie werden durch die Kanäle 34, 35, 36, 37, 38 ge-

Im Ausführungsbeispiel der F i g. 1 und 2 sind in speist. Die Kanäle 34 und 35 verbinden die hydrosta-

einigen Zylindern keine Kolben eingezeichnet, um 5 tischen Lager 32 und 33 mit dem im Kolbenschuh

die Radialschlitze 13 und die Stegteile 26 und auch angeordneten, jedoch nicht vollständig durch diesen

die Zylinderwände hzw. die Zylinderwandteile 31 in hindurchgehenden Kanal 36. Der Kanal 37 stellt die

Höhe der Radialstege 26 sichtbar zu machen. Verbindung zwischen dem im Kolbenschuh angeord-

Ia F i g. 3 ist ein Ausführungsbeispiel für einen neten Kanal 36 und dem im Kolben 14 angeordneicn

Umlaufring wiedergegeben. Der Umlaufring 25 ent- io Kanal 38 her.

hält die Ringnut 25, die zwischen den Führungsflä- Einzelheiten der beschriebenen Ausführungsform

chen 21 und 22 angeordnet ist. der Erfindung können selbstverständlich auch abge-

Aus den F i g. 4 bis 6 ist ersichtlich, daß die wandelt werden. Zum Beispiel ist es möglich, Quer-Außenführungsflächen der Kolbenschuhe 15 auch wellen in Querbohrungen des Kolbens einzusetzen, aus einer einzigen Fläche bestehen können. Es kön- 15 die axial über die Rotorlänge hinausragen und die in nen auch hydrostatische Lager 32 und 33 in den Rotorradialschlitze eintreten können und in Kolben-Führungsflächen 16 und 17 der Kolbenschuhe ange- schuhen oder Gleitklötzen in Führungsringen oder bracht sein, um die radialen Kräfte auf den Kolben- Führungsnuten axial vor und/oder hinter dem Rotor schuh ganz oder teilweise auszubalancieren. Derar- selbst geführt sind. Dieses Beispiel ist nicht zeichnetige hydrostatische Lager 32 und/oder 33 können vor ao risch dargestellt, weil es für den Fachmann auch so und hinter der Ringnut 25 des Umlaufringes 23 an- verständlich erscheint.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

bar angesetzter Kolbenschuhe, welche mit gegenübe Patentansprüche: dem Zylinderdurchmesser schmaleren Kolbenschuh zentralteil durch sich quer zur Umfangsrichtung ei

1. Hydraulische Radialkolbenmaschine mit im streckende Schlitze in der Zylinderwand über dies Rotor etwa radial angeordneten Zylindern und in 5 hinausragend an in Umfangsrichtung der Maschin diesen Zylindern hin- und herbewegten Kolben, verlaufenden, radial äußeren, durch eine Ringnut un die mittels mit an ihnen schwenkbar angesetzter terbrochenen ringförmigen Führungsflächen geführ Kolbenschuhe, welche mit gegenüber dem Zy- sind.

linderdurchmesser schmalerem Kolbenschuh- Bekannte Maschinen dieser Art weisen einzelne

Zentralteil durch sich quer zur Umfangsrichtung io sternförmig angeordnete Zylinder auf, die an ihren

erstreckende Schlitze in der Zylinderwand über Außenumfang nicht miteinander verbunden sind

diese hinausragen, an in Umfangsrichtung der Dadurch können, insbesondere bei hohen Drücken

Maschine verlaufenden, radial äußeren, durch starke Biegebeanspruchungen an den Zylinderenden

eine Ringnut unterbrochenen ringförmigen Füh- auftreten, zumal diese durch Aussparungen für die

rungsflächen geführt sind, dadurch ge- 15 Kolbenschuhe geschlitzt sind. Auch die sonstigen bis-

kennzeichnet, daß der Rotor (12) zwischen her bekannten Maschinen der eingangs erwähnten

den etwa radial angeordneten Zylindern an sei- Art weisen eine Bauart auf, die, bei Anordnung zu-

nem äußeren Umfang in Umfangsrichtung verlau- sätzlicher Zylinderteile zur Führung radial außerhalb

fende Stegteile (26) aufweist, deren Breite kleiner der eigentlichen Zylinder erweiterter Kolbenköpfe

als die Breite der Ringnut (25) ist und die in 20 sowie bei Verwendung von Wälzlagern für die die

diese radial hineinragen. Kolben mit Kolbenschuhen verbindenden Querbol-

2. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach zen, verhältnismäßig große radiale Abmessungen Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder verlangen. Die Leistungen dieser Maschine sind be-Kolbenschuh (15) an den beiden Enden seines zogen auf ihre Abmessungen stark begrenzt. Infolge die Stegteile (26) kreuzenden Kolbenschuh-Zen- 25 der benötigten großen Abmessungen treten bei dietralteiles (29) parallel zu den Stegteilen (26) und sen Maschinen bezogen auf die Maschinenleistung beiderseits derselben verlaufende Führungsstege auch relativ große Reibungsverluste in den Lagern mit radial äußeren Führungsflächen (16. 17; und und den vorhandenen Gleitflächen auf, also daß die gegebenenfalls in Umfangsrichtung seitlich ge- WirKungsgrade der bekannten Maschinen relativ gerichteten Führungsflächen (20,20) aufweist. 30 ring sind.

3. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß hydraulische Radialkolbenmaschine der eingangs dein jeder der Führungsflächen mindestens eines finierten Gattung so weiterzubilden, daß bei sicherer Paares (16, 17) mindestens ein hydrostatisches und zuverlässiger Führung der Kolben trotz der Ver-Lager (32, 33) angeordnet ist. 35 wendung von schlitzförmigen Aussparungen im Zy-

4. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach linder zwecks Hindurchführung von Kolbenschuhen Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hy- zur Gleitführung der Kolben an äußeren ringförmidrostatischen Lager (32, 33) durch die durch den gen Führungsflächen eine baulich besonders ge-Kolbenschuh-Zentralteil (29) führenden Kanäle drängte, steife Ausgestaltung des Rotors erhalten (34, 35) verbunden sind, die m'.: dem betreffen- 40 wird, die auch bei großen Kräften eine einwandfreie den Zylinder (41) verbunden sind. radiale Führung der Kolben unter geringster Biege-

5. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach beanspruchung der geschlitzten Z) linderwände geAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die währleistet und die Erzielung von im Vergleich zur schwenkbare Verbindung (14, 15) des Kolbens Baugröße relativ großen Kolbenhüben ermöglicht (14) mit dem Kolbenschuh durch einen im KoI- 45 wird.

ben (14) schwenkbar gelagerten Kolbenschuh- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung da-

Schwenkteil (15) gebildet ist, der sich vom KoI- durch gelöst, daß der Rotor zwischen den etwa radial

ben^chuh-Zentralteil (29) aus in radialer Rieh- angeordneten Zylindern an seinem äußeren Umfang

tung auf Jen Kolben zu erstreckt und in oder an in Umfangsrichtung verlaufende Stegteile aufweist,

diesem gelagert ist. 50 deren Breite kleiner als die Breite der Ringnut ist und

6. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach die in diese radial hineinragen.

Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Durch die Erfindung läßt sich eine Maschine mit Kolbenschuh-Schwenkteil (15) als Schwenkwalze großer Leistungsfähigkeit bei hohen Drücken, verausgebildet ist. gleichsweise geringer Raumbeanspruchung und ge-

7. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach 55 ringem Gewicht und stabiler Konstruktion erreichen, einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch die gleichzeitig eine Maximierung der Durchfluß gekennzeichnet, daß die Verbindung der Kanäle oder Fördermenge der Radialkolbenmaschine ge-(36, 38) zwischen Kolbenschuh und Kolben in währleistet.

einer Ausnehmung (37) realisiert ist. Durch die Versteifung der Zylinder mittels der sich

60 in Umfangsrichtung erstreckenden Stege werden auch die Dichtungsverhiste· gering und die exakte

Führung dei Kolben verbessert wobei stets zu berücksichtigen ist, daß gleichzeitig relativ große Kolbenhübe und damit entsprechend hohe Durchfluß-

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Radial- 65 bzw. Fördermengen gewährleistet werden können,

kolbenmaschine mit im Rotor etwa radial angeordne- Eine vorteilhafte Ausführungsfoim der Erfindung

ten Zylindern und in diesen Zylindern hin- und her- zeichnet sich dadurch aus, daß jeder Kolbenschuh an

bewegten Kolben, die mittels mit an ihnen schwenk- den beiden Enden seines die Ste^teile kreuzenden