DE1453724C

DE1453724C - Slide shoe for pistons of multi-group radial piston machines

Info

Publication number: DE1453724C
Authority: DE
Inventors: Karl Kanagawa Eickmann (Japan)
Original assignee: Breinlich, Richard, Dr., 7120 Bietigheim
Publication date: 1972-11-09

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Gleitschuh zur Abstützung von Kolben mehrgruppiger Radialkolbenmaschinen mit im Kolben gelagerter Schwenkverbindung, sich hieran anschließendem Zwischenteil und einer Gleitführung, die sich auf einem Führungsring bzw. Führungsgehäuse abstützt.The invention relates to a sliding shoe for supporting pistons of multi-group radial piston machines with swivel connection mounted in the piston, an adjoining intermediate part and a sliding guide which is supported on a guide ring or guide housing.

Es sind eingruppige Radialkolbenmaschinen bekannt, deren Kolben mit Gleitschuhen ausgerüstet sind, die Aussparungen aufweisen und/oder mit äußeren und/oder inneren Führungen bzw. Führungsflächen versehen sind, die an entsprechenden Führungsflächen eines Führüngsririges geführt sind.There are known single-group radial piston machines whose pistons are equipped with sliding shoes which have recesses and / or with outer and / or inner guides or guide surfaces are provided, which are guided on corresponding guide surfaces of a Führüngsririges.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Leistung und/oder den Wirkungsgrad derartiger mehrgruppiger Radialkolbenmaschinen zu steigern.The invention has as its object the performance and / or the efficiency of such multi-group Increase radial piston machines.

Bei einer Radialkolbenmaschine der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die dem Führungsring bzw. dem Führungsgehäuse anliegende Gleitführung sich zusammen mit ihrer einseitigen Verlängerung mindestens durch zwei Zylindergruppen bzw. durch durch diese Gruppen bestimmte Ebenen erstreckt. Dabei wird es als vorteilhaft erachtet, daß ein Teil des Gleitscliuhes selbst und ein Teil der Verlängerung schmaler sind als die zugehörigen Schlitze durch die Radialstege des Rotors. Nach einem weiteren Merkmal wird vorgesehen, daß der Gleitschuh oder seine 7 in an sich bekannter Weise Aussparungen auf\ bzw. aufweisen und/oder mit Führungen bzw. ' rungsflächen versehen ist bzw. sind. Ferner wird gesehen, die Gleitführung mit radial Vorsteher Ansätzen zu versehen, deren Führungsflächen an radialen Wandflächen der Ringnuten des Führu gehäuses bzw. des. Führungsringes geführt sind. ^λ terhin wird es als vorteilhaft erachtet, daß die inn« Führungsflächen der Verlängerung an den Führu, flächen des Führungsgehäuses bzw. des Führung? ■ges oder der Supportringe geführt sind. • Radialkolbenmaschinen hatten bei gegebener E größe einen relativ kleinen Kolbenhub bei relativ l ßen Lagerdurchmessern. Deren Reibung war desh im Vergleich zur Arbeitsleistung groß und der "V kungsgrad und die Leistung der Maschinen we infolge dieser Nachteile relativ gering.In a radial piston machine of the type mentioned, this object is achieved according to the invention in that the sliding guide adjacent to the guide ring or the guide housing extends together with its one-sided extension through at least two cylinder groups or through planes determined by these groups. It is considered advantageous that part of the sliding clip itself and part of the extension are narrower than the associated slots through the radial webs of the rotor. According to a further feature it is provided that the shoe or its 7 in known manner recesses \ or have and / or is provided with or 'approximately surfaces or guides are. It is also seen to provide the sliding guide with radially protruding approaches, the guide surfaces of which are guided on radial wall surfaces of the annular grooves of the guide housing or of the guide ring. ^λ terhin it is considered advantageous that the inn "guide surfaces of the extension to the Führu, tracts of the guide housing or the guide? ■ tot or the support rings are guided. • For a given E size, radial piston machines had a relatively small piston stroke with relatively small bearing diameters. Their friction was therefore high compared to the work output and the degree of efficiency and the performance of the machines were relatively low as a result of these disadvantages.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des G> - schuhes und des Rotors, sowie der Gleitführung v bei gegebener Baugröße der Kolbenhub bei gle: zeitig verkürzter Baulänge der Maschine so wesi lieh erhöht, daß die Leistung der Maschine bei gebener Baugröße vermehrfacht und ihr GesamU kungsgrad bis zu über 95 °/o gesteigert wird.The inventive design of the G> - shoe and the rotor, as well as the sliding guide v for a given size, the piston stroke with the same: timely shortened length of the machine so wesi lent increased that the performance of the machine multiplied for a given size and its total efficiency is increased to over 95%.

Bei einer ausgeführten, erfindungsgemäßen, re; baren Maschine wurde das Leistungsgewicht auf e 0,20 kg pro PS verringert. Die erfindungsgemäße r Ordnung hat daher den Vorteil, daß sie einen wese lieh größeren Wirkungsgrad und/oder eine wesent: größere Leistung als die bekannten Radialkolb maschinen gleicher Größe aufweist, so daß s außerdem eine Ersparnis an Bearbeitungsaufw; und auch an Material ergibt.In an executed, according to the invention, re; The power-to-weight ratio was reduced to e 0.20 kg per horsepower. The r order according to the invention therefore has the advantage that it has a wese lent greater efficiency and / or a substantial: greater performance than the known radial piston machines of the same size, so that s also a saving in processing costs; and also in terms of material.

An Hand der Ausführungsbeispiele der Zeichm gen sei im folgenden die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments of the drawings.

F i j». 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen GIi schuh;F i j ». 1 shows a longitudinal section through a GIi shoe;

F i g. 2 ist ein Querschnitt der F i g. 1 längs « Linie H-II; F i g. 2 is a cross section of FIG. 1 along line H-II;

F i g. 3 ist eine Draufsicht der F i g. 1;F i g. 3 is a top plan view of FIG. 1;

Fig. 4 stellt eine Ansicht der Fig. 1 von un dar;Fig. 4 shows a view of Fig. 1 from un dar;

F i g. 5 ist ein Längsschnitt durch F i g. 1 längs ( Linie V-V;F i g. 5 is a longitudinal section through FIG. 1 lengthways ( Line V-V;

F i g. 6 ist eine Draufsicht der F i g. 2;F i g. 6 is a top plan view of FIG. 2;

F i g. 7 ist ein Längsschnitt durch einen Maschini rotor; ·F i g. 7 is a longitudinal section through a machine rotor; ·

Fig. 8 ist ein Querschnitt durch Fig. 7 längs c Linie VIII-VIII;Fig. 8 is a cross section through Fig. 7 along c Line VIII-VIII;

F i g. 9 ist ein Längsschnitt durch eine Radi kolbenmaschine;F i g. 9 is a longitudinal section through a piston engine;

Fig. 10 ist ein Querschnitt durch einen Teil * F i g. 9 längs der Linie X A-X A und ein Querschi durch einen Teil der F i g. 9 längs der Linie X B-X Fig. 10 is a cross section through part * F i g. 9 along the line X AX A and a cross ski through part of FIG. 9 along the line X BX

F i g. 11 zeigt einen Längsschnitt durch einen am ren Gleitschuh;F i g. 11 shows a longitudinal section through an am Ren sliding shoe;

Fig. 12 ist ein Querschnitt der Fig. 11 längs t Linie XII-XII; Fig. 12 is a cross section of Fig. 11 along t line XII-XII;

Fig. 13 ist ein Längsschnitt durch ein weite Ausführungsbeispiel eines Gleitschuhes;Fig. 13 is a longitudinal section through a wide one Embodiment of a sliding shoe;

Fig. 14 ist ein Querschnitt durch Fig. 13 läi der Linie XIII-XIII; Fig. 14 is a cross section through Fig. 13 along the line XIII-XIII;

Fig. 15 ist ein Längsschnitt durch einen nc anderen Gleitschuh;Fig. 15 is a longitudinal section through another shoe;

Fig. 16 ist ein Querschnitt durch Fig. 15 läi der Linie XVI-XVI.FIG. 16 is a cross section through FIG. 15 the line XVI-XVI.

Der Gleitschuh 1 der Fig. 1 bis 6 besteht aus diThe sliding shoe 1 of FIGS. 1 to 6 consists of di

Zwischenteil 4, an dem die Schwenkwalze 2 angeordnet ist. Am Zwischenteil 4 ist die seitliche Verlängerung 8 und/oder der sich radial erstreckende Ansatz 9 vorgesehen. Am Zwischenteil 4 ist ferner die Führung 3 vorgesehen. Der Zwischenteil 4 und die Führung 3 sind mit äußeren Führungsflächen. 5, und eine der Führungen 3 und die Verlängerung 8 sind mit den inneren Führungsflächen 6 versehen. Die Enden der Kolbenschuhführung 3 und der Verlängerung 8 können ferner mit den seitlichen Führungsflächen 7 versehen sein. Der Ansatz 9 ist vorteilhafterweise mit den Führungen 107 versehen, die an den Führungsflächen des Führungsgehäuses 19 bzw. des Führungsringes 19 gleiten bzw. an dessen Führungsflächen 24 geführt sind. Diese Führungsflächen 24 sind vorteilhafterweise in den Ringnuten 25 und 125 des Führungsringes 19 bzw. des Führungsgehäuses 19 angeordnet. Zur Verlängerung des Kolbenhubes ragen in diese Ringnuten während des Betriebes der Maschine die Rotorradialstege 10 teilweise hinein. Der Gleitschuh 1 ist ferner mit den Aussparungen 36,37, 38 und 40, 41, 42 ausgerüstet. Die Verlängerung 8 ist so schmal ausgebildet, daß sie in die zugehörigen Rotorradialschlitze 12 eintreten und sich darin bewegen kann. Vorteilhafterweise ist an dem freien Ende der Verlängerung 8 eine Führung 103 vorgesehen. Zwischen der Verlängerung 8 und dem Zwischenteil 4 wird zweckmäßigerweise eine Gleitschuhführung 203 vorgesehen.Intermediate part 4 on which the pivot roller 2 is arranged. The lateral extension is on the intermediate part 4 8 and / or the radially extending extension 9 is provided. The guide is also on the intermediate part 4 3 provided. The intermediate part 4 and the guide 3 have outer guide surfaces. 5, and one the guides 3 and the extension 8 are provided with the inner guide surfaces 6. The ends the piston shoe guide 3 and the extension 8 can also be connected to the lateral guide surfaces 7 be provided. The extension 9 is advantageously provided with the guides 107, which slide on the guide surfaces of the guide housing 19 or the guide ring 19 or on its guide surfaces 24 are led. These guide surfaces 24 are advantageously in the annular grooves 25 and 125 of the guide ring 19 or the guide housing 19 is arranged. To extend the piston stroke protrude the rotor radial webs 10 partially into these annular grooves during operation of the machine. the Slide shoe 1 is also equipped with recesses 36, 37, 38 and 40, 41, 42. The extension 8 is so narrow that it can enter the associated radial rotor slots 12 and move therein. Advantageously, the free one A guide 103 is provided at the end of the extension 8. Between the extension 8 and the intermediate part 4, a sliding shoe guide 203 is expediently provided.

Die F i g. 7 und 8 zeigen einen Maschinenrotor 15, dessen Zylinder 16 und 17 in zwei axial voneinander entfernten Zylindergruppen angeordnet sind. Von der Zentralbohrung 13 des Rotors 15 ragen die Rotorfenster 14 in die zugehörigen Zylinder 16 und 17. Die beiden Rotorradialstege 10 sind mit den Kolbenführungen 116 und 117 versehen, die als Verlängerung der Wände der Zylinder 16 und 17 zur Führung der Kolben während deren Hub dienen. Außer mit den Rotorwandschwächungen 18 ist der Rotor 15 mit den Rotorradialschlitzen 12 versehen, die parallel zur Rotorachse durch die Zylinder 16 und 17 angeordnet sind, wodurch die Rotorradialstege 10 in einzelne Segmente geteilt sind. In diese Schlitze 12 treten beim Betrieb der Maschine die Verlängerungen 8 ein.The F i g. 7 and 8 show a machine rotor 15, the cylinders 16 and 17 of which in two are axially of one another remote cylinder groups are arranged. The rotor windows protrude from the central bore 13 of the rotor 15 14 in the associated cylinders 16 and 17. The two rotor radial webs 10 are with the piston guides 116 and 117 provided as an extension of the walls of the cylinders 16 and 17 for guiding the Pistons are used during their stroke. Except with the rotor wall weaknesses 18, the rotor 15 is with the Rotor radial slots 12 are provided, which are arranged parallel to the rotor axis through the cylinders 16 and 17 are, whereby the rotor radial webs 10 are divided into individual segments. In these slots 12 occur when When operating the machine, insert the extensions 8.

Die F i g. 9 und 10 zeigen eine Radialkolbenmaschine mit mehreren Zylindergruppen, die mit Gleitschuhen gemäß der Fig. 1 bis 6 und mit einem Rotor der F i g. 7 und 8 ausgerüstet sind. Im Maschinengehäuse 26 sind die Wälzlager 33 angeordnet, die den mit dem Rotor 15 flexibel zusammengekuppelten Schaft 27 tragen. ·The F i g. 9 and 10 show a radial piston machine with a plurality of cylinder groups, with Slide shoes according to FIGS. 1 to 6 and with a rotor of FIG. 7 and 8 are equipped. In the machine housing 26, the roller bearings 33 are arranged, which are flexibly coupled together with the rotor 15 Wear shaft 27. ·

Im Gehäuse 26 ist ferner der Steuerkörper 28 mit seinen Kanälen 29 und 30 und seinen Steuerfenstern 34 und 35 angeordnet. Das Wälzlager 32 trägt die Supportringe 43, an denen der Führungsring 19 gelagert ist. Die Supportringe 43 mit dem Führungsring 19 und das Wälzlager 32 befinden sich bei der Anordnung der F i g. 9 und 10 in der Kolbenhubverstellvorrichtung 31. Der Führungsring 19 kann in vorteilhafter Weise mit Ringnuten 25 oder 125 versehen sein, die die Führungsflächen 24 aufweisen. Die Führungsflächen 20 bis 24, an denen die Führungen bzw. Führungsflächen des Gleitschuhs gleiten, können auch direkt am Gehäuse 26 angeordnet werden. Zwecks Verlängerung des Kolbenhubs ragen die Rotorradialstege 10 während des Betriebes der Maschine teilweise in die Ringnuten 25 oder 125 hinein.In the housing 26 is also the control body 28 with its channels 29 and 30 and its control windows 34 and 35 arranged. The roller bearing 32 carries the support rings 43 on which the guide ring 19 is mounted is. The support rings 43 with the guide ring 19 and the roller bearing 32 are located in the arrangement the F i g. 9 and 10 in the piston stroke adjustment device 31. The guide ring 19 can be advantageous Be provided with annular grooves 25 or 125, which have the guide surfaces 24. The guide surfaces 20 to 24 on which the guides or guide surfaces slide of the sliding block can also be arranged directly on the housing 26. For the purpose of Extension of the piston stroke, the rotor radial webs 10 protrude partially during the operation of the machine into the annular grooves 25 or 125.

Die Verlängerungen 8 der Gleitschuhe der Kolben in den Zylindern 17 der Zylindergruppe 17 erstrecken sich durch die Zylindergruppe 16 und die der Gruppe 16 durch die Zylindergruppe 17 und werden jeweils jenseits der entsprechenden Gruppe mittels ihrer Führung 103 geführt.The extensions 8 of the sliding shoes of the pistons in the cylinders 17 of the cylinder group 17 extend through the cylinder group 16 and that of the group 16 through the cylinder group 17 and become guided beyond the corresponding group by means of their guide 103.

ίο Die seitlichen Führungsflächen 7 des Gleitschuhes können an den zugehörigen Führungsflächen 22 geführt werden; die äußeren Führungsflächen 5 des Gleitschuhes werden an den Führungsflächen 20 und die inneren Führungsflächen 6 des Gleitschuhes an den Führungsflächen 21 geführt. Beim Ausführungsbeispiel bilden diese Flächen jeweils die Führung für die inneren Führungsflächen 6 der Gleitschuhe einer Zylindergruppe, während sie gleichzeitig die Führungsflächen 23 der Führung 103 der Verlängerung 8ίο The lateral guide surfaces 7 of the sliding block can be guided on the associated guide surfaces 22; the outer guide surfaces 5 of the The sliding shoe is attached to the guide surfaces 20 and the inner guide surfaces 6 of the sliding shoe the guide surfaces 21 out. In the exemplary embodiment, these surfaces each form the guide for the inner guide surfaces 6 of the sliding shoes of a cylinder group, while at the same time the guide surfaces 23 of the guide 103 of the extension 8

ao der Gleitschuhe der anderen Zylindergruppe bilden. Durch den Kanal 39 im Kolben 11 gelangt das Fluidum vom zugehörigen Zylinder in die innere Aussparung 38 und von dort durch den Kanal 40 und die Kanäle,41 und 42 des Gleitschuhes 1 in die äußeren Aussparungen 36 und 37. Diese Aussparungen, die durch die Führungsfläche 20 verschlossen sind, dienen nicht nur der Ausbalancierung der auftretenden Kräfte, sondern gleichzeitig der Schmierung der Führungsflächen 5 und 20.ao form the sliding blocks of the other cylinder group. Through the channel 39 in the piston 11 passes the Fluid from the associated cylinder into the inner recess 38 and from there through the channel 40 and the channels 41 and 42 of the sliding shoe 1 in the outer Recesses 36 and 37. These recesses, which are closed by the guide surface 20, serve not only to balance the forces that occur, but also to lubricate the Guide surfaces 5 and 20.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 9 und 10 sind Rotore 15 nach den F i g. 7 und 8 eingebaut, bei denen die Zylinder der einen Gruppe in axialer Richtung hinter und zwischen den Zylindern der anderen Gruppe angeordnet sind, so daß die Verlängerungen 8 der Gleitschuhe der Kolben der einen Zylindergruppe beim Eintreten in die Rotorradialschlitze 12 der anderen Zylindergruppe die Bewegung der Kolben dieser Gruppe nicht stören.In the embodiment of FIGS. 9 and 10 are Rotors 15 according to FIGS. 7 and 8 installed, in which the cylinders of one group in the axial direction are arranged behind and between the cylinders of the other group, so that the extensions 8 the sliding shoes of the pistons of a cylinder group when entering the rotor radial slots 12 of the other cylinder group do not interfere with the movement of the pistons of this group.

Die Fig. 11 und 12 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem an Stelle der Schwenkwalze 2 der Fig. 1 bis 6 und-13 bis 16 der schwenkbare Gleitschuh mit einer Schwenkkugel 102 oder einem Kugelkopf 102 ausgerüstet ist.
Das Ausführungsbeispiel der Fig.^13 und 14 zeigt,11 and 12 show an embodiment in which, instead of the swivel roller 2 of FIGS. 1 to 6 and 13 to 16, the swiveling slide shoe is equipped with a swivel ball 102 or a ball head 102.
The embodiment of Fig. ^ 13 and 14 shows

daß die Führungsfläche 5 nicht nur nach außen gewölbt ausgeführt sein kann, sondern daß für bestimmte Fälle auch eine Wölbung dieser Führungsfläche 5 nach innen Vorteile bieten kann. Die zugehörigen inneren Führungsflächen sind dann ent-that the guide surface 5 can not only be curved outward, but that for certain In cases, a curvature of this guide surface 5 inward can also offer advantages. The associated inner guide surfaces are then

sprechend geformt. Die Gleitschuhe der Fig. 13 und 14 eignen sich besonders für Radialkolbenmaschinen, bei denen die Zylinder in einem stationären Gehäuse außen angeordnet sind und die Gleitschuhe durch eine innerhalb dieses Gehäuses angeordnete Kurbelwelle oder einen Exzenter angetrieben werden.shaped to speak. The sliding shoes of Figs. 13 and 14 are particularly suitable for radial piston machines, in which the cylinders are arranged outside in a stationary housing and the sliding shoes through a crankshaft arranged within this housing or an eccentric can be driven.

Die Fig. 15 und 16 zeigen ein Ausführungsbeispiel, dessen Kolben 11 mit einer Zentralbohrung 46 versehen ist, in die ein Kolbeneohr 44 durch Umbördeln oder Einpressen in die Kolbenringnut 47 gegen Herausfallen gesichert eingebaut ist. Dieses Kolbenrohr 44 führt infolge seines Gleitens an den Führungsflächen 45 die Schwenkwalze 2 und sichert dadurch den Gleitschuh 1 gegen Herausfallen aus dem Kolben 11.FIGS. 15 and 16 show an exemplary embodiment, the piston 11 of which has a central bore 46 is provided, in which a piston ear 44 by flanging or pressing into the piston ring groove 47 is installed secured against falling out. This piston tube 44 leads due to its sliding to the Guide surfaces 45 the pivot roller 2 and thereby secures the sliding shoe 1 against falling out the piston 11.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Slide shoe to support pistons of multi-group radial piston machines with im Piston mounted swivel connection, adjoining intermediate part and a sliding guide, which is supported on a guide ring or guide housing, characterized in that that the guide ring (19) or the guide housing (19) abutting the sliding guide (5) together with its one-sided extension (8) through at least two groups of cylinders (16,17) or through levels determined by these groups.

2. Sliding shoe according to claim 1, characterized in that the with the sliding guide (5) provided parts (4) of the sliding shoe and the extension (8) are narrower than the associated Slots (12) through the radial webs (10).

3. Sliding shoe according to one of claims 1 and 2, characterized in that it has recesses (e.g. 36 to 38, 40 to 42) in a manner known per se and / or with guides or guide surfaces (e.g. 3 , 103, 203, 5 to 7, 107) .

4. Sliding shoe according to one of claims 1 to 3, characterized in that the intermediate part (4) carrying the sliding guide (5) is provided with radially projecting lugs (9), the guide surfaces (107) of which on the wall surfaces (24) of the annular grooves ( 25, 125) of the guide housing (19) or the guide ring (19) are guided.

5. Sliding shoe according to one of claims 1 to 4, characterized in that in a known manner the inner guide surfaces (6) of the sliding shoe on the guide surfaces (21, 23) of the guide housing (19) or the guide ring (19) or the Support rings (43) are performed.

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