DE2845648A1

DE2845648A1 - Hydraulische rotationskolbenmaschine

Info

Publication number: DE2845648A1
Application number: DE19782845648
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Liebert
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1978-10-20
Filing date: 1978-10-20
Publication date: 1980-04-24
Also published as: GB2035457A; DE2845648C2; DK146744B; JPS5557602A; SU1048991A3; BR7906776A; JPS6250670B2; FR2439315B1; DK146744C; US4295805A; DD146643A5; FR2439315A1; DK421479A; GB2035457B

Description

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Zusatzverhältnis

Vorliegende Anmeldung ist ein Zusatz zu der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 27 18 148.2-15 der Anmelderin. Im Oberbegriff von Anspruch 1 der Zusatzanmeldung sind die Anmeldungen gemeinsamen Merkmale ausgewiesen. Die Zusatzanmeldung ist der Hauptanmeldung übergeordnet. Die hier beanspruchte Erfindung ist nicht nur auf hydraulische Rotationskolbenmaschinen mit Drehschieber, sondern auch auf solche mit einem Axialschieber anwendbar. Auch einige weitere Beschränkungen der Hauptanmeldung wurden in die Zusatzanmeldung nicht mit übernommen. Infolgedessen weicht die Formulierung des Oberbegriffs von Ar^pruch 1 der Zusatzmeldung von ieni der Hauptanmeldung ab.

Anwendungsgebiet

Die hydraulische Rotationskolbenmaschine nach der vorliegenden Zusatzanmeldung dient als Kraft- und Arbeitsmaschine, kann also als Pumpe oder als Motor wirken. Besondere Bedeutung hat eine Anwendung im Rahmen einer hydrostatischen Lenkeinrichtung von Kraftfahrzeugen.

Aufgabe, Lösung, Vorteile

Zur Befestigung der eigentlichen Rotationskolbenmaschine am Steuerschiebergehäuse dienen achsparal-

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lele Befestigungsschrauben, die unter gleichen Winkelabständen angeordnet sind. Nach dem Stand der Technik (z.B. der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 28 10 902.6-21 der Anmelderin) ist zwischen je zwei Gehäusebohrungen für die Befestigungsschrauben je ein überströmkanal im Gehäuse vorgesehen. Von diesen überströmkanälen dient in jeder Betriebsphase etwa die Hälfte zur Verbindung mit den sich verkleinernden Verdrängerzellen der Rotationskolbenmaschine, der Rest zur Verbindung mit den sich vergrößernden Verdrängerzellen. Außerdem müssen im Gehäuse Kanäle für Rückschlagventile sowie Verbindungskanäle untergebracht werden, die für die Steuerung, z.B. bei Verwendung der Rotationskolbenmaschine als Dosiermotor in hydrostatischen Lenkungen erforderlich sind. Durch die Hauptanmeldung sollte für solche Kanäle dadurch Raum geschaffen werden, daß die oben erwähnten (achsparallelen) Längskanäle die Schäfte der Befestigungsschrauben umgeben. Damit wird der Raum zwischen diesen Längskanälen frei zur Unterbringung weiterer Kanäle.

Nach der Hauptanmeldung sind, wie beim Stand der Technik, die Schäfte der Befestigungsschrauben im Außenzahnring jeweils zwischen den Zahnlücken durchgeführt. Eine zwischen der Rotationskolbenmaschine und dem Gehäuse angeordnete Zwischenscheibe zur Abdeckung der Verdrängerzeilen hat Überströmkanäle in Form flacher Wannen, die die Arbeitsflüssigkeit von den Zahnlücken zu den die Schraubschäfte umgebenden

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Längskanälen im Gehäuse überleiten.

Diese Überströmkanäle bieten einen relativ hohen Strömungswiderstand, da die Arbeitsflüssigkeit zweimal umgelenkt werden muß, nämlich von der Zahnlücke her aus achsparalleler Richtung in eine Umfangsrichtung innerhalb der als Überströmkanal dienenden flachen Wanne und eine zxfeite Umlenkung aus dieser Richtung in die achsparallele Richtung innerhalb des sich anschließenden Längskanals im Gehäuse.

Die Herstellung der Zwischenscheibe ist kostspielig. Ein Fräsen der flachen Wannen ist zu teuer. Wird die Zwischenscheibe dagegen als Sinterteil hergestellt, so ist hierfür zunächst ein Werkzeug erforderlich. Außerdem muß das Sinterteil dicht gemacht werden, was durch Infiltration mit Kunststoff oder Kupfer geschieht. Auch eine so hergestellte Zwischenscheibe ist teuer.

Durch die vorliegende Erfindung soll die Anordnung so getroffen werden, daß eine Umlenkung der Strömung innerhalb der Zwischenscheibe nicht erforderlich ist, und daß die Zwischenscheibe als einfach herstellbarer Bauteil ausgebildet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch gelöst.

Ein wesentlicher Gedanke liegt hierbei darin, die Schraubschäfte durch äußere Fortsätze der Zahnlücken hindurch-

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zuführen. Man erreicht dann, daß sich die Überströmkanäle aus den Verdrängerkammern in die Längskanäle im Gehäuse ohne Umlenkung führen lassen. Dadurch wird der Strömungswiderstand niedrig gehalten. Ferner ergibt sich eine Zwischenscheibe, die als einfacher Stanzteil und damit billig herstellbar ist.

Weiterbildung der Erfindung

Durch eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch wird eine sehr einfache Zentrierung der Zwischenscheibe j nämlich an den Außenseiten der Schraubschäfte j ermöglicht.

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Erläuterung der Erfindung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist ein Axialschnitt durch eine hydraulische Rotationskolbenmaschine und einen Teil eines zugehörigen Gehäuses mit zwei Drehschiebern.

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1 und zeigt die Rotationskolbenmaschine.

Fig. 3 ist ein Querschnitt nach Linie III-III in Fig. 1 durch Gehäuse und Drehschieber.

Fig. 4 ist ein Querschnitt nach Linie IV-IV in Fig. 1 und zeigt die Zwischenscheibe.

In dem Gehäuse 2 sind zwei Drehschieber untergebracht, nämlich ein äußerer.zur Verteilung dienender Steuerschieber 4 und ein innerer zum Umsteuern dienender Steuerschieber 6. An dem Gehäuse ist links die Rotationskolbenmaschine 8 mit Hilfe von Schrauben mit Schäften 10 angebracht. Die Rotationskolbenmaschine hat einen Abschlußdeckel 12, einen innen verzahnten Außenzahnring 14 und ein in diesem exzentrisch umlaufendes außen verzahntes Innenzahnrad 16. Das Innenzahnrad ist durch eine Gelenkwelle 18 drehfest mit dem inneren Steuerschieber verbunden. Zwischen Außenzahnring 14 und Innenzahnrad befinden sich die gegeneinander abgesperrten Verdrängerzellen 20. Zur Abdichtung der Verdrängerzellen gegen das Gehäuse 2 dient eine Zwischenscheibe 22. Die Ver

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drängerzellen 20 sind durch die Zwischenscheibe 22 hindurch mit achsparallelen Längskanälen 24 im Gehäuse 2 verbunden, die die Schraubschäfte 10 umgeben und durch Verbindungskanäle 26 mit der Außenseite des äußeren Steuerschiebers 4 verbunden sind. Die Steuerschieber steuern den Flüssigkeitsstrom zwischen den Verdrängerzellen und Anschlüssen am Gehäuse 2 in irgendeiner an sich bekannten Weise. Eine sehr ähnlich arbeitende Einrichtung ist in der älteren deutschen Patentanmeldung P 28 10 902.6 der Anmelderin beschrieben.

Die Zahnlücken der Verdrängerzellen 20 haben radial äußere Portsätze (Zahnlückenfortsätze) 28, und die Schraubschäfte 10 sind durch diese Zahnlückenfortsätze geführt, wobei die Berandungen der Zahnlückenfortsätze die Schraubschäfte mit Abstand umgeben, so daß Durchströmräume 29 ausreichender Weite gebildet werden. Jedoch reichen die Durchströmräume 29 nicht ganz um die Schraubschäfte 10 herum. Vielmehr besteht an den radial äußeren Seiten 30 der Schraubschäfte nur das erforderliche Spiel zum Einsetzen und Pestziehen der Schrauben.

Die Zwischenscheibe 22 hat Überströmkanäle 32, die mit den Durchströmräumen 29 des Außenzahnringes 14 fluchten und ebenfalls die Schraubschäfte 10 teilweise umgeben.

Im Betrieb kann Arbeitsflüssigkeit von einer Verdrängerzelle ■ 20 in einen Durchströmraum 29 im Außenzahnring

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ohne weiteres eintreten und dann aus diesem ungehindert durch den überströmkanal 32 in der Zwischenscheibe 22 in den den Schraubschaft 10 umgebenden Längskanal 24 strömen und von dort durch den Verbindungskanal 26 zum äußeren Drehschieber oder in umgekehrter Richtung.

Wie Figur 3 zeigtest zwischen den Längskanälen 24, die die Schraubschäfte 10 umgeben. Platz für die Unterbringung weiterer Längskanäle 34 und 36, die zur Aufnahme von Rückschlagventilen dienen können oder die Verbindungskanäle darstellen können, wie sie bei der Verwendung der Rotationskolbenmaschine als Dosiermotor bei einer hydrostatischen Lenkung erforderlich sind.

Varianten des Ausführungsbeispiels

Die Erfindung ist ebenso anwendbar, wenn die Steuerschieber 4 und 6 nicht Drehschieber, sondern Axialschieber sind. Die Erfindung ist auch dann anwendbar, wenn nur ein einziger Steuerschieber vorhanden ist, die Rotationskolbenmaschine also nur als Pumpe oder nur als Motor arbeitet.

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Leerseite

Claims

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN O Q / ς C / Q Aktiengesellschaft ^ Friedrichshafen 71-35 13. 10.1973 S/G HYDRAULISCHE ROTATIONSKOLBEN!^CHINE Patentansprüche

1.) Hydraulische Rotationskolbenmaschine (Kraft- und Arbeitsmaschine), insbesondere für hydrostatische Lenkeinrichtungen von Kraftfahrzeugen, mit folgenden Merkmalen:

a) Die Rotationskolbenmaschine hat einen innen verzahnten Außenzahnring, in dessen Innenraum ein außen verzahntes Innenzahnrad abweichender Zähnezahl exzentrisch umläuft;

b) Zwischen beiden befinden sich voneinander getrennte Verdrängerzellen;

c) Das Außenzahnrad ist stirnseitig durch Schrauben mit einem Gehäuse verbunden, das mindestens einen mit dem Innenzahnrad umlaufenden Steuerschieber aufnimmt;

d) Zwischen Außenzahnring und Innenzahnrad einerseits und dem Gehäuse andererseits ist eine Zwischenscheibe zum Abdecken der Verdrängerzellen eingefügt;

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e) Die Zahnlücken des Außenzahnringes sind durch je einen überströmkanal in der Zwischenscheibe mit je einem Längskanal im Gehäuse verbunden;

f) Die Längskanäle haben Verbindungskanäle zu

dem (oder dem äußeren) Steuerschieber, derart, daß die sich jeweils verkleinernden 'Verdrängerzellen mit einem Anschluß der Rotationskolbenmaschine verbunden sind und die sich jeweils vergrößernden mit einem anderen;

g) Die Längskanäle umgeben die Schäfte der Schrauben auf einem Teil ihrer Länge;

Nach P 27 18 148.2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

k) Die Zahnlücken des Außenzahnringes (14) haben radial äußere Portsätze (Zahnlückenfortsätze 28);

1) Die Schraubschäfte (10) sind durch die Zahnlükkenfortsätze geführt;

m) Zwischen den Schraubschäften und den Zahnlückenfortsätzen verbleiben Durchströmräume (29);

n) Die Uberströmkanäle (32) der Zwischenscheibe ( 22) fluchten mindestens annähernd mit den Durchströmräumen (29) des Außenzahnringes (14).

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Rotationskolbenmaschine nach Anspruch I₃
dadurch gekennzeichnet , daß
die Überströmkanal (32) der Zwischenscheibe (22) die Form von Teilzylinderschalen haben, die die Schraubschäfte (10) bis auf deren radial äußere Seite umgeben.