DE2359734B1 - Hydrostatische Kolbenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Kolbenmaschine mit einem um einen Zylinderblockzapfen drehbaren Zylinderblock, in welchem radial zum Zylinderblockzapfen am Umfang des Zylinderblocks verteilte Kolben geführt sind, die sich mit ihren äußeren Enden auf einem Führungsteil abstützen, der in einem Gehäuse um eine zur Achse des Zapfens parallele Achse drehbar ist.

Bei hydrostatischen Kolbenmaschinen dieser Art ist es bekannt, durch Veränderung der Exzentrizität des Zylinderblocks gegenüber dem Führungsteil verschiedene Durchsatzmengen des hydraulischen Mediums einzustellen. Zu diesem Zweck ist einer dieser Teile gegenüber dem anderen entlang einer Führung verstellbar, so daß die Entfernung der Achse des Zylinderblockzapfens von der Achse des Führungsteiles veränderlich ist.

Die zu diesem Zweck dienenden Führungsvorrichtungen sind verhältnismäßig kompliziert und in vielen Fällen trotzdem nicht voll befriedigend, da gewisse Deformationen des Verstellmechanismus, die sich auf den Zylinderblockzapfen übertragen, möglich sind.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der obengenannten Gattung zu schaffen, weiche mit einfachen Mitteln eine Veränderung der Exzentrizität und somit des Durchsatzvolumens des hydraulischen Mediums gestattet, wobei gleichzeitig die Deformationen des Verstellmechanismus und somit auch des

Γ5 Zylinderblockzapfens minimal sind.

Die Maschine, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderblockzapfen einseitig an einem Hebel befestigt ist, welcher zur Verstellung der Durchsatzmenge des hydraulischen Mediums bzw. dessen Strömungsrichtung in einer zur Achse des Zylinderblockzapfens senkrechten Ebene um einen Lagerzapfen derart schwenkbar ist, daß der Zylinderblockzapfen mit seiner Achse aus einer Stellung, in welcher diese in der Achse des Führungsteiles liegt, mindestens auf eine Seite beweglich ist, wobei eine Führungsvorrichtung zur seitlichen Führung des Hebels und des Zylinderblockzapfens während seiner Schwenkbewegung vorgesehen ist.

In Ausgestaltung der Erfindung wird zur Verstellung des Zylinderblockzapfens eine Doppelführung geschaffen, wobei der Hebel einerseits um seinen Lagerzapfen schwenkbar ist, andererseits bei seiner Schwenkbewegung seitlich geführt ist. Das ergibt eine einfache Einstellvorrichtung, die trotzdem minimalen Deformationen bei einer Belastung durch auf den Zylinderblock wirkende hydraulische Kräfte ausgesetzt ist.

Dabei kann die Führungsvorrichtung im Bereich des Zylinderblockzapfens an dessen beiden Enden angeordnete scheibenförmige Führungsteile enthalten, gegen welche sich der Hebel und die Stirnfläche des Zylinderblockzapfens abstützen, wobei gleichzeitig der Hebel im Bereich seines Lagerzapfens seitlich zwischen Führungsteilen abgestützt ist. Der auf der vom Zylinderblock abgewandten Seite des Hebels angeordnete Führungsteil kann ein Führungsring sein, welcher eine im Gehäuse ausgebildete Öffnung umschließt, durch welche das vom Zylinderblock entfernte Ende des Zapfens zugänglich ist. Durch diese Maßnahme wird auf einfache Weise eine genaue seitliche Führung des Hebels ermöglicht.

Dabei können sich am durch die Öffnung zugänglichen Ende des Zapfens Anschlüsse für die Zufuhr und die Entnahme des hydraulischen Mediums befinden. Durch diese Maßnahme wird eine einfache Zufuhr und Ableitung des hydraulischen Druckmediums mit der Hilfe von Schläuchen ermöglicht, weiche zudem den Vorteil haben, daß sie im Betrieb auftretende Schwingungen nicht übertragen und im Gegenteil eine gewisse Dämpfwirkung haben.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Maschine und

F i g. 2 einen Querschnitt der Maschine aus der F i g. 1. Die linke Hälfte zeigt einen Schnitt, der im wesentlichen in der Ebene des Hebels geführt ist, die rechte Hälfte einen Schnitt durch den Zylinderblock.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Maschine kann als Pumpe oder als Motor arbeiten. Bei einem Betrieb als Pumpe können die Fördermenge und die Förderrichtung, bei einem Betrieb als Motor das Drehmoment und die Drehrichtung verändert werden.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Maschine enthält ein Gehäuse 1, in welchem drehbar ein trommelartiger Führungsteil 2 gelagert ist. Innerhalb des Führungsteiles befindet sich ein Zylinderblock 3, in dem in radialen Zylinderbohrungen 4 Kolben 5 geführt sind, Die Kolben 5 enthalten Füße 6, die ebene Stützflächen aufweisen, mit welchen sie entlang ebener Führungsflächen 7 des Führungsteiles 2 geführt sind. Der Zylinderblock 3 ist auf einem Zylinderblockzapfen 8 drehbar gelagert, welcher auf einem Hebel 10 befestigt ist. Der Hebel 10 ist um einen Lagerzapfen 11 schwenkbar. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß der Zylinderblockzapfen 8 aus einer Stellung, in welcher seine Achse A, wie dargestellt, in der Achse B des Führungsteiles liegt, entlang eines Kreisbogens K auf beide Seiten beweglich ist. Der Mittelpunkt des Kreisbogens K liegt dabei auf der Achse Odes Lagerzapfens 11.

Wie noch aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich ist, hat das Gehäuse 1 eine Öffnung 12, durch welche das vom Zylinderblock 3 entfernte Ende 13 des Zylinderblockzapfens 8 zugänglich ist Am Ende 13 des Zapfens 8 befinden sich Anschlüsse 14,15 für Schläuche für die Zufuhr und die Entnahme des hydraulischen Mediums.

Der Hebel 10, welcher um die Achse O seines Lagerzapfens 11 seitlich schwenkbar ist, ist bei dieser Bewegung in Führungsteilen 16 und 17 seitlich geführt. Der Führungsteil 16 ist ein Ring mit ebenen Flächen, welcher die Öffnung 12 des Gehäuses umschließt und sich auf einer entsprechenden ebenen Fläche 18 abstützt. Der Führungsteil 17 ist eine zylindrische Scheibe, die sich ihrerseits gegen eine ebene Stirnfläche 20 des Zapfens 8 abstützt. Der Führungsteil 16 dient zugleich als Dichtleiste für das Gehäuse und wirkt mit einer Dichtung 19 am Hebel 10 zusammen.

Am unteren Ende ist der Hebel 10 im Bereich seines Lagerzapfens 11 zwischen Führungsteilen 21 und 22 abgestützt. Die Führungsteile 21 und 22 sind ebenfalls zylindrische Teile, welche mit ihren Stützflächen auf den Stirnflächen des Zapfens 11, der im Hebel 10 befestigt ist, aufliegen.

Bei einer seitlichen Bewegung des Hebels 10 gleitet dieser mit seiner Fläche 18 und der Fläche 20 des Zapfens 8 entlang der Führungsflächen der Führungsteile 16 und 17. Sein unteres Ende wird dabei zwischen den Führungsteilen 21 und 22 gehalten. Durch die Führungsteile, insbesondere durch den Ring 16 mit großem Radius, werden Deformationen des Hebels 10 vermieden, die eine Abweichung der Achse A des Zapfens 8 von einer parallelen Stellung zur Achse B des Führungsteiles 2 verursachen würden.

Wie aus der F i g. 2 ersichtlich ist, ist zur Abstützung auf dem ringförmigen Führungsteil 16 der Hebel 10 mit einem plattenförmigen Endteil 23 versehen.

Wie noch aus der F i g. 1 ersichtlich ist, ist der Zapfen 2' des Führungsteiles 2 in einer Lagerbüchse 24 gelagert, die hydrostatische Lagertaschen 25, 26, 27 und 28 aufweist. Die Lagertaschen sind dabei kreuzweise durch Leitungen 30 und 31 mit den Anschlüssen 14 und 15 verbunden, derart, daß in der Lagerung ein Stützmoment entsteht, welches dem Biegemoment des fliegend angeordneten Führungsteiles 2 entgegenwirkt. So ist der Anschluß 14 durch die Leitung 31 mit den Taschen 26 und 27 verbunden, der Anschluß 15 durch die Leitung 30 mit den Taschen 25 und 28.

Nach der F i g. 1 ist der Zapfen 2' mit einem Wellenstummel 32 für die Zufuhr bzw. die Entnahme von Drehmoment versehen.

Gemäß der Darstellung in der F i g. 2 ist zur Verstellung des Hebels im Gehäuse 1 eine hydraulische Kolbenvorrichtung vorgesehen. Diese enthält einen Kolben 33, der in einer Bohrung 34 dichtend geführt ist, die im Gehäuse 1 ausgebildet ist. Die Bohrung 34 kann durch eine Bohrung 35 an eine nicht dargestellte Quelle eines hydraulischen Druckmittels für die Verstellung des Hebels 10 angeschlossen werden. Mit dem Kolben 33 kann ein auf der anderen Seite des Hebels 10 angeordneter gleicher Kolben zusammenwirken, wobei die Kolben 33 durch ihre Stellung gleichzeitig die Stellung des Hebels 10 bestimmen. Es ist jedoch auch möglich, einfach gegenüber dem Kolben 33 eine Feder anzuordnen, welche durch die Kraft des Kolbens 33 zusammengedrückt wird und ihrerseits den Hebel 10 gegen den Kolben 33 drückt.

Obwohl beim dargestellten Beispiel die Zufuhr und die Entnahme des hydraulischen Druckmittels in den Zapfen 8 bzw. aus diesem durch Schläuche erfolgen soll, ist es ohne weiteres möglich, an der Stelle der Schläuche auch z. B. elastische Rohre zu verwenden. Es ist auch eine Zufuhr durch geeignete Kanäle und Bohrungen im Zapfen 11 und im Hebel 10 denkbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hydrostatische Kolbenmaschine mit einem um einen Zylinderblockzapfen drehbaren Zylinderblock, in welchem radial zum Zylinderblockzapfen am Umfang des Zylinderblocks verteilte Kolben geführt sind, die sich mit ihren äußeren Enden auf einem Führungsteil abstützen, der in einem Gehäuse um eine zur Achse des Zapfens parallele Achse drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderblockzapfen (8) einseitig an einem Hebel (10) befestigt ist, welcher zur Verstellung der Durchsatzmenge des hydraulischen Mediums bzw. dessen Strömungsrichtung in einer zur Achse des Zylinderblockzapfens (8) senkrechten Ebene um einen Lagerzapfen (11) derart schwenkbar ist, daß der Zylinderblockzapfen (8) mit seiner Achse (A) aus einer Stellung, in welcher diese in der Achse (B) des Führungsteiles (2) liegt, mindestens auf eine Seite beweglich ist, wobei eine Führungsvorrichtung (16, 17, 21, 22) zur seitlichen Führung des Hebels (10) und des Zylinderblockzapfens (8) während seiner Schwenkbewegung vorgesehen ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung (16, 17, 21, 22) im Bereich des Zylinderblockzapfens (8) an dessen beiden Enden angeordnete scheibenförmige Führungsteile (16,17) enthält, gegen welche sich der Hebel (10) und die Stirnfläche (20) des Zylinderblockzapfens (8) abstützen, und daß gleichzeitig der Hebel (10) im Bereich seines Lagerzapfens (11) seitlich zwischen Führungsteilen (21,22) abgestützt ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der vom Zylinderblock (3) abgewandten Seite des Hebels (10) angeordnete Führungsteil ein Führungsring (16) ist, welcher eine im Gehäuse (1) ausgebildete Öffnung (12) umschließt, durch welche das vom Zylinderblock (3) entfernte Ende des Zylinderblockzapfens (8) zugänglich ist.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich am durch die Öffnung (12) zugänglichen Ende (13) des Zapfens (8) Anschlüsse (14, 15) für die Zufuhr und die Entnahme des hydraulischen Mediums befinden.

5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Führungsring (16) und dem Hebel (10) eine ringförmige Dichtung (19) angeordnet ist, welche zum Abschluß der Öffnung (12) des Gehäuses (1) nach außen dient.