DE1302469C2 - Hydraulische radialkolbenmaschine - Google Patents

Description

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Kolbenschuhzentralteiles parallel zu den Stegteilen und beiderseits derselben verlaufende Ftihrungsstege mit radial Süßeren Führungsflachen und gegebenenfalls in Umfangsrichtung seitlich gerichtete FühmngsflUchen aufweist,

Bevorzugt ist in jeder der Führungsflilchen mindestens eines» Paares mindestens ein hydrostatisches Lager angeordnet. Diese Maßnahme trägt zur weiteren Stabilisierung der Kolbenschuhe bei. Vorteilhafterstehenbleibenden, in Umfangsrichtung verlaufenden und die einzelnen Zylinder miteinander verbindenden Stegteile 26 und die von diesen gebildeten Zylinderwandteile 31 in die Nut eingreifen können, wos bei zwischen den Wanden der Stege 26 und den seitlichen Wänden der Ringnut 25 noch ein Spiel verbleibt, wenn die Stege 26 in die Ringnut 25 eingreifen. Die Innenführungsflächen 21 und 22 sind im Umlaufring 23 beiderseits der Ringnut 25 angeord-

weise sind die hydrostatischen Lager durch die durch io net. An ihnen können die Supportringe 24 gehalten den Kolbenschuhzentralteil führenden Kanäle ver- sein, an welchen die Axialführungsflächen 27 zur bunden, welche mit dem betreffenden Zylinder ver- Führung der Axialführungsflächen 20 und die bundensind. Außenführungsflächen 28 zur Führung der Innen-

Um eine hohe Festigkeit des Kolbenschuhes auch führungsflächen 18 und 19 der Kolbenschuhe angein radialer Richtung und damit eine hohe radiale »5 bracht sein können.

Tragkraft des Kclbenschuhes zu erzielen, ist nach Die Kolbenschuhe der sich im äußeren Totpunkt

einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung oder in der Nähe desselben befindlichen Kolben trediu schwenkbare Verbindung des Kolbens mit dem ten bei voller Exzentrizität der Maschine ganz aus Kolbenschuh durch einen im Kolben schwenkbar ge- den Zylindern heraus und werden an den Führungslagerten Kolbenschuhschwenktei! gebildet, der sich ao flächen 21, 22, 27 und 7* geführt. Die Kolbenschuhe

sind in den Kolbenbohrungen gehalten. Thre Kolben können im Zylinder sehr weit radial nach außen gleiten; denn sie liegen an den ZylinJerwänden in tangentialer Richtung auch dort ar, wo die Radialr.5 M.hlitze 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 Kolbenbo-

vom Kolbenschuhzentralteil aus in radialer Richtung auf den Kolben zu erstreckt und .n oder an diesem gelagert ist.

Vorzugsweise ist das Kolbenschuhschwenkteil als Schwenkwalze ausgebildet,

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

ilen sich dem Radialschlit<:gnind bis auf wenige Mil-Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in 30 ümeter oder sogar bis auf Bruchteile eines Millime

Zeichnung dargestellten Ausfühningsbcispieies näher erläutert, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit an sich bekannte Teile einer derartigen Maschine nicht näher beschrieben sind. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine hydraulische Radialkolbenmaschine gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie TT-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen ringförmige Führungsflächen aufweisenden Umlauf ring im Längsschnitt,

Fig.4 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Kolbcnschuhes,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Kolbenschuh gemäß Fig. 4 und

ters nähert.

Die Kolbcnschuhe 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 Innenführungsflächen 18 und 19 auf den

F ig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI der Fig. 4. 45 Außenführungsflächen 28 der Supportringe 24, mit In Fig. 1, in der die zum Verständnis nicht unbc- ihren Außenführungsflächen 16 und 17 an den Innenführungsflächen 21 und 22 des Umlaufringes 23 und/oder mit ihren Axialführungsflächen 20 an den Axialführungsflächen 27 der Suppcrtringe 24. Die 50 Supportringe 24 sind dann ebenfalls insgesamt — in Achsrichtung der Maschine gesehen — vor oder hinter den Radialstcgen 26 angeordnet. Im inneren Totpunkt idcr in dessen Nähe überragen die Stegteile 26 sogar in radialer Richtung die Supportringe 24 und

dingt erforderlichen Teile ohne Bezugszeichen dargestellt sind, ist mil 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 i«t und der mittels Liiger4 den Supportring 24 trägt. Fm

Rotor 12 gleiten die Kolben 14 mit den Kolbenschuhcn 15 radial aus- und einwärts. Die Kolbenschuhe

15 sind in die radial nach außen geschlitzte Querboh- 55 die Innenführungsflächen 21 und 22 des Umlauf ringes 23. Sie ragen muli 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 Kolbcnschuhe

18 und 19 geführt; auch können sie axial an Axial- 60 gänzlich in die zugeordneten Zylinder hineingeführt,

führungsflächen 20 geführt sein. und die Siegteile 26 überragen radial die Führungs

flächen der Kolbcnschuhe.

Infolg«" 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 ei fast so lang wie der Zylinder im Rotor ist. In extremen Fällen kann tier KoII nhub his zu

rung der zugeordneten Kolben schwenkbar eingesetzt, wobei die Radialschlitze 13 relativ lang ausgeführt sind, und werden an ihren Außenführungsfiächen 16 und 17 sowie an ϊίτ'.ι Innenführungsflächen

Die Außenführungsflächen 16 und 17 der Kolbenschuhe 15 gleiten an den Innenführungsflächen 21 und 22 des Umlaufringes 23, der in den Supporlringen 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

einem Viertel des Rotordurehmessers ιιιίιΙ hei unvollständiger Kolbenführung sogar noch länger bemessen werden.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. I und 2 sind in einigen Zylindern keine Kolben eingezeichnet, um die Radialschlitzc 13 und die Stegteile 26 und auch die Zylinderwände bzw. die Zylindcrwandtcilc 31 in Höhe der Radialstegc 26 sichtbar zu machen.

In F i g. 3 ist ein Ausführungsbeispiel für einen Umlaufring wiedergegeben. Der Umlaufring 25 enthält die Ringnut 25, die zwischen den Führungsflächen 21 und 22 angeordnet ist.

Aus den Fig.4 bis 6 ist ersichtlich, daß die Auüenführungsflächcn der Kolbenschuhe 15 auch aus einer einzigen Fläche bestehen können. Hs können auch hydrostatische Lager 32 und 33 in den Führungsflächen 16 und 17 der Kolbenschuhe angebracht sein, um die radialen Kräfte auf den Kolbcnschuh ganz oder teilweise auszubalancieren. Derartige hydrostatische Lager 32 und/oder 33 können vor und hinter der Ringnut 25 des Umlaufringcs 23 ansein, so daß sie durch die Führungsfliichen 21 und 22 des Umliiufringes 23 verschlossen weiden; sie werden durch die Kanäle 34, 35. 36, 37. 38 gespeist. Die Kanäle 34 und 35 verbinden die hydioslatischen Lager 32 und 33 mit dem im Kolbcnschuh angeordneten, jedoch nicht vollständig durch diesen hindurchgehenden Kanal 36. Der Kanal 37 stell! die Verbindung zwischen dem im Kolbcnschuh angeordneten Kanal 36 und dem im Kolben 14 anueordnelcn

ίο Kanal 38 her.

Hinzelhcitcn der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung können selbstverständlich auch abgewandelt werden. Zum Beispiel ist es möglich, Querwellen in Querbohrungen des Kolbens einzusetzen, die axial über die Rotorlänge hinausragen und die in Rotorradialschlitzc eintreten können und in Kolbenschuhen oder Glcitklötzcn in Führungsringen oder Führungsnuten axial vor und/oder hinter dem Rotor selbst geführt sind. Dieses Beispiel ist nicht zcichne-

ao risch dargestellt, weil es für den Fachmann auch so verständlich erscheint.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

I 2 bar angesetzter Kolbenschulie, welche mit gegenüber Patentansprüche: dem Zylinderdurchmesser hchmaleren Kolbenschuh- zentralteil durch sich quer zur Umfangsrichtung er-

1. Hydraulische Radialkolbenmaschine mit im streckende Schlitze in der Zylinderwand über diese Jlotor etwa radial angeordneten Zylindern und in 5 hinausragend an in Umfangsrichtung der Maschine

• diesen Zylindern hin- und herbewegten Kolben, verlaufenden, radial äußeren, durch eine Ringnut un-

die mittels mit an ihnen schwenkbar angesetzter terurochenen ringförmigen Führungsnachen geführt

Kolbenschuhe, welche mit gegenüber dem Zy- sind.

Jinderdurchroesser schmalerem Kolbenschuh- Bekannte Maschinen dieser Art weisen einzelne

Zentralteil durch sich quer zur Umfangsrichtung »q sternförmig angeordnete Zylinder auf, die an ihrem

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

rungsflächen geführt sind, dadurch ge-is 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- sätzlidier Zylinderteile zur Führung radial außerhalb

fende Stegteile (26) aufweist, deren Breite kleiner der eigentlichen Zylinder erweiteiiei kulbenköpfe

als die Baeite der Ringnut (25) ist und die in ao 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 grobe Reibungsverluste in den Lagern mit radial äußeren Führungsflächen (16, 17) und und den vorhandenen Gleitflächen auf, also daß die gegebenenfalls in Umfangsrichtung seitlich gc- Wirkungsgrade der bekannten Maschinen relativ gerichteten F'hrungsflächen (20, 20) aufweist. 30 ring sind.

3. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ansprach 1 oder 2, dadurc! gekennzeichnet, daß hydraulische Radialkolbenmaschine der eingangs dein jeder der Führung-jflächPii mindestens eines finierien 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 Kolbensehuhen 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-Zentraltei! (29) führenden Kanäle drängte, steife Ausgestaltung des Rotors erhalten (34, 35) verbunden sind, die mit dem betreffen- 40 wird, die auch bei großen Kräften eine einwandfreie den Zylinder (41) verbunden sind. radiale Führung der Kolben unter geringster Biegc-

5. Hydraulische Radialkolbenmaschine nach beanspruchung der geschlitzten Zylinderwände gc-Anspruchl, 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

benschuh-Zentralteil (29) aus in radialer Rieh- angeordneten Zylindern an seinem äußeren Umfang

tung auf den 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) zv/ischen Kolbenschuh und Kolben in währleistet.

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

5o in Umfangsrichtung erstreckenden Stege werden auch die Dichtungsverluste gering und die exakte

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

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Radial- 6_S bzw. Fördermengen gewährleistet werden können,

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

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

beweeten Kolben, die mittels mit an ihnen schwenk- den beiden Enden seines die Stegteile kreuzenden