DE1653565B1 - Steuereinrichtung an einer hydrostatischen Axialkolbenmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrich- messungen der Maschine bei gleicher Leistung bzw.

tung an einer hydrostatischen Axialkolbenmaschine größere Leistung der Maschine bei gleich großen

mit umlaufender Zylindertrommel, gleichmäßig Abmessungen.

durchgehenden Zylinderbohrungen und einem gegen Ein weiterer Nachteil der bekannten Bauarten

die Stirnfläche der Trommel anpreßbaren, drehfest, 5 besteht darin, daß Fremdkörperteilchen, die sich

jedoch um ein geringes Maß raumbeweglich gelager- zwischen den aufeinandergleitenden Stirn- und

ten Steuerspiegelkörper, dessen Steuerschlitze etwa Steuerflächen von Zylindertrommel und Steuer-

im Bereich des Teilkreises der Zylinderbohrungen spiegel angesammelt haben, nur schlecht in die

liegen. Steuerschlitze hinein- und damit aus der Maschine

Bei bekannten Axialkolbenmaschinen dieser Art io herausgeschwemmt werden können. Auch dies liegt ist die radiale Breite der Steuerschlitze des Steuer- an der an. jeder Stelle gleichen radialen Breite der spiegeis im Bereich ihrer verschiedenen Längen- Steuerschlitze, deren Begrenzungskanten stets auf abschnitte stets gleich groß bemessen. Dies hat den der gleichen Kreislinie der Zylindertrommelstirn-Nachteil, daß die Strömungsgeschwindigkeit der fläche umlaufen und einen radialen Transport der Druckflüssigkeit an den einzelnen Stellen der Steuer- 15 Fremdkörperteilchen in keiner Weise fördern,
schlitze unterschiedlich groß ist. Der Grund hierfür Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine ist der, daß wegen der konstruktiven Ausbildung der Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Art zu Axialkolbenmaschine die Hubgeschwindigkeit der schaffen, der die vorstehend behandelten Nachteile Arbeitskolben sich laufend verändert, was zur Folge nicht anhaften, sondern bei der die Strömungshat, daß die durch die Steuerschlitze aus den Zylin- 20 Verhältnisse der Druckflüssigkeit am steuerseitigen derbohrungen heraus- bzw. in diese hineinströmende Ende der Maschine wesentlich verbessert sind.
Druckflüssigkeitsmenge pro Zeiteinheit an jeder Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch Stelle der Steuerschlitze eine andere ist. Unterschied- gelöst, daß jeder Steuerschlitz des Steuerspiegels in liehe Druckflüssigkeitsmengen pro Zeiteinheit bei seinen verschiedenen Längenabschnitten unterschiedgleichem Durchströmquerschnitt ergeben jedoch 25 lieh breit ist. Hierdurch läßt sich in vorteilhafter zwangläufig unterschiedliche. Strömungsgeschwindig- Weise erreichen, daß der Strömungsquerschnitt der keiten. Diese unterschiedlichen Strömungsgeschwin- Steuerschlitze des Steuerspiegles in den verschiededigkeiten innerhalb der Steuerschlitze führen zu einer nen Längenabschnitten in solccher Weise unterbeträchtlichen Drosselwirkung, so daß erhebliche schiedlich dimensioniert ist, daß die Strömungs-Strömungswiderstände beim Übergang von den Zy- 30 geschwindigkeit der Druckflüssigkeit an jeder Stelle linderbohrungen in die Steuerschlitze sowie auch der Steuerschlitze etwa gleich groß ist. Dies hat den innerhalb der Steuerschlitze selbst auftreten. Unter- Vorteil, daß im Bereich der Steuerschlitze keine schiedliche Strömungsgeschwindigkeiten bedeuten praktisch ins Gewicht fallende Verwirbelung und aber auch unterschiedliche Strömungswiderstände im Drosselung der Strömung erfolgt, so daß die Strö-Bereich des Übergangs zwischen den Zylinder- 35 mungswiderstände beim Übergang von den Zylinderbohrungen und den Steuerschlitzen sowie innerhalb bohrungen in die Steuerschlitze sowie auch innerhalb derselben. Die Beanspruchungen sind demzufolge der Steuerschlitze selbst auf ein Mindestmaß begrenzt ebenfalls sehr verschieden und können örtlich be- werden. Insbesondere treten im Gegensatz zu den sonders groß werden. bekannten Bauarten mit überall gleich großer Breite

Die vorerwähnten Tatsachen führen dazu, daß die 40 der Steuerschlitze keine unterschiedlichen Strömungspro Zeiteinheit durch die Steuerschlitze hindurch- geschwindigkeiten und damit keine unterschiedlichen zubringenden Druckflüssigkeitsmengen bei den be- Strömungswiderstände innerhalb der Steuerschlitze kannten Bauarten relativ eng begrenzt sind, da be- auf. Vielmehr verhält sich die Druckflüssigkeit auch sonders große Druckflüssigkeitsmengen pro Zeit- beim Durchgang durch die in ihrer Längsrichtung einheit besonders große Strömungsgeschwindigkeiten 45 eine unterschiedliche Breite aufweisenden Steuer- und damit hohe Strömungswiderstände und Bean- schlitze überall gleich. Somit treten auch überall spruchungen zur Folge haben. Bei den bekannten gleich große Beanspruchungen auf, und es werden Bauarten mit Steuerschlitzen, die über ihre gesamte vor allem örtlich besonders hohe Beanspruchungen Länge an jeder Stelle gleich breit sind, kommt es vermieden.

nämlich zusätzlich noch zu erheblichen Verwirbe- 50 Um zu erreichen, daß die Strömungsgeschwindiglungen der Strömung, was sowohl beträchtliche keit der Druckflüssigkeit an jeder Stelle der Steuerinnere Reibungsverluste als auch eine entsprechend schlitze etwa gleich groß ist, müssen diese nicht nur starke Erwärmung der Druckflüssigkeit verursacht. in ihren verschiedenen Längenabschnitten in der Dies bringt naturgemäß beträchtliche Leistungs- Steuerspiegelebene eine unterschiedliche Breite aufverluste mit sich. Um die Leistungsverluste auf 55 weisen, sondern auch senkrecht hierzu in solcher Grund der Strömungswiderstände und die damit Weise unterschiedlich dimensioniert sein, daß die verbundene Erwärmung der Druckflüssigkeit sowie Strömungsgeschwindigkeit über die gesamte Dicke die Beanspruchungen der Maschine nicht zu groß des Steuerspiegelkörpers an jeder Stelle der Steuerwerden zu lassen, ist man somit, vor allem bei den schlitze etwa gleich groß ist. Infolge der über die bekannten Bauarten mit den großen Strömungs- 60 gesamte Länge und Tiefe der Steuerschlitze überall widerständen auf Grund von Verwirbelungen im im wesentlichen gleich großen Strömungsgeschwin-Bereich der Steuerschlitze, gezwungen, die Druck- digkeiten der Druckflüssigkeit kommt es nur zu einer flüssigkeitsmengen pro Zeiteinheit, welche die Steuer- relativ geringen Verwirbelung der Strömung, so daß schlitze durchströmen, verhältnismäßig gering zu auch nur sehr geringe innere Reibungsverluste und halten. Dies hat zur Folge, daß die Drehzahl der 65 eine entsprechend geringe, praktisch vernachlässigbar Maschine entsprechend gering ist und sich besonders kleine Erwärmung der Druckflüssigkeit beim Durchhohe Drehzahlen nicht erreichen lassen. Besonders tritt durch die Steuerschlitze auftritt. Durch die behohe Drehzahlen bedeuten jedoch kleinere Ab- sondere Querschnittsform der Steuerschlitze und die

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hierdurch erzielte, über die gesamte Länge der übrigen ausreichend Platz zur Verfügung, um so Schlitze überall gleich große Strömungsgeschwindig- große Stützlagerflächen unterzubringen, daß der keit ergibt sich ferner die Möglichkeit, größere erforderliche Druckausgleich zwischen den den Druckflüssigkeitsmengen als bei den bekannten Bau- Steuerspiegel gegen die Zylindertrommelstirnfläche arten in der Zeiteinheit durch die Steuerschlitze 5 anpressenden und ihn von dieser abhebenden Kräften hindurchzubringen, und zwar sowohl aus den erreicht wird. Infolge der Möglichkeit, im Bereich der Zylinderbohrungen in die Steuerschlitze als auch Steuerschlitzenden relativ große Stützlagerflächen umgekehrt. Dies bedeutet, daß bei der erfindungs- vorzusehen, kann man somit auf die bei den meisten gemäßen Axialkolbenmaschine besonders große Axialkolbenmaschinen benötigten hydrostatischen Drehzahlen zu erreichen sind. Größere Drehzahlen io Lager, die man in radialer Richtung außerhalb der haben die vorteilhafte Folge, daß man im Vergleich Steuerschlitze vorsehen mußte, verzichten. Man zu den bekannten Bauarten mit kleineren Abmessun- kommt somit zu einem wesentlich kleineren Durchgen der Maschine bei gleicher Leistung auskommt messer des Steuerspiegels und damit zu einem ent- bzw. eine größere Leistung bei gleichen Abmessungs- sprechend kleineren Querschnitt der gesamten Maverhältnissen erzielen kann. 15 schine, d. h. zu einer besonders gedrungenen und

Infolge der erfindungsgemäßen unterschiedlichen kompakten Bauweise. Außerdem erreicht man durch radialen Breite der Steuerschlitze in ihren verschiede- die vorerwähnte bevorzugte Ausführungsform der nen Längenabschnitten sind deren Begrenzungs- Erfindung, daß die relativ größten Stütz- bzw. Entkanten zwangläufig zumindest teilweise zur Dreh- lastungskräfte derart auftreten, wo auch die Anpreßachse exzentrisch angeordnet. Diese exzentrische 20 kraft des Steuerspiegels relativ am größten ist. Anordnung der Begrenzungskanten der Steuerschlitze Infolgedessen wird der Steuerspiegelkörper nur in bewirkt einen besonderen Reinigungseffekt der relativ geringem Maße auf Biegung beansprucht und aufeinandergleitenden Flächen von Steuerspiegel und kann demzufolge dünner ausgebildet werden als bei Zylindertrommel. Die sich zwischen diesen aufein- den bekannten Bauarten. Die hierdurch erzielte andergleitenden Flächen ansammelnden Fremd- 25 einwandfreie Entlastung und Schmierung der aufeinkörperteilchen werden durch die bei umlaufender andergleitenden Stirn- und Steuerflächen macht es Zylindertrommel entstehende Relativbewegung in andererseits bei der Axialkolbenmaschine nach der radialer Richtung in die Steuerschlitze hineingeför- Erfindung erst möglich, die Breite der Steuerschlitze dert und damit aus der Maschine herausgespült. im wesentlichen in Abhängigkeit von dem Strömungs-

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Er- 30 widerstand zu bemessen, da man hierbei auf die findung haben die Steuerschlitze in der Ebene senk- Größe der Stützlagerflächen keine Rücksicht mehr zu recht zur Totpunktebene die größte Breite, die nehmen braucht. Die Stützlagerflächen können außerbeiderseits dieser Ebene allmählich abnimmt. Dies dem durch eine mehr oder weniger große Anfasung empfiehlt sich vor allem deshalb, weil wegen der der Randkanten der Zylinderöffnungen in einfacher über die Umfangslänge jedes Steuerschlitzes unter- 35 Weise jederzeit vergrößert werden,
schiedlichen Kolbengeschwindigkeiten die von den Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungs-Kolben der Zylindertrommel gelieferte Druckflüssig- form der Erfindung weisen die Steuerschlitze eine keitsmenge im mittleren Längenbereich der Steuer- etwa mondsichelartige Form auf. Dabei ist es in der schlitze relativ am größten ist, während sie zu den Regel zweckmäßig, wenn die der Drehachse zuge-Endabschnitten der Steuerschlitze hin wesentlich 40 kehrte Begrenzungskante der Steuerschlitze etwa geringer wird. Dies gilt sinngemäß auch für die konzentrisch und die der Drehachse abgekehrte Saugseite der Maschine. Infolgedessen erhalten die Begrenzungskante exzentrisch zur Drehachse ver-Steuerschlitze zur Erzielung einer überall im wesent- läuft. Außerdem ist es empfehlenswert, wenn die liehen gleich großen Strömungsgeschwindigkeit in Mittellinie der Steuerschlitze einen gegenüber dem ihrem mittleren Längenbereich auch räumlich ge- 45 Teilkreis der Zylinderbohrungen kleineren Krümsehen die relativ größte Breite, während die Breite mungsradius hat.

zu den Enden der Schlitze hin zunehmend geringer Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung

wird. deckt sich die Mittellinie der Steuerschlitze nur im

Die Verringerung der Breite der Steuerschlitze zu Bereich der senkrecht zur Totpunktebene verlaufen-

ihren Enden hin hat ferner die vorteilhafte Folge, 50 den Ebene mit dem Teilkreis der Zylinderbohrungen,

daß an den Enden der Steuerschlitze wesentlich während sie zu beiden Enden der Steuerschlitze hin

größere Stützlagerflächen zwischen Zylindertrommel sich in zunehmendem Maße der Drehachse nähert,

und Steuerspiegel zur Verfügung stehen. Diese be- In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines

sonders großen Stützlagerflächen im Bereich der Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Es zeigt

Enden der Steuerschlitze haben den Vorteil, daß in 55 Fig. 1 eine Axialkolbenmaschine nach der Erfin-

diesen Bereichen, in denen aus konstruktions- dung im Längsschnitt,

bedingten Gründen die meist als Anpreßkolben aus- Fig. 2 eine Darstellung eines Abschnittes des gebildeten Mittel zum Anpressen des Steuerspiegels Steuerspiegelkörpers und eines Zu- bzw. Abflußgegen die Stirnfläche der Zylindertrommel angeord- kanals sowie benachbarter Teile der Axialkolbennet sind und in welchen demzufolge die Anpressung 60 maschine nach der Erfindung im Längsschnitt,
des Steuerspiegels gegen die Zylindertrommelstirn- F i g. 3 als Schnitt nach der Linie III-III der F i g. 2 fläche besonders groß ist, besonders große Stütz- den Steuerspiegel mit mondsichelförmigen Steuerlagerflächen und somit eine besonders starke und schlitzen,

wirksame Entlastung und Schmierung erzielt wird. F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie ΠΙ-ΙΙΙ der Die Gefahr eines Heißlaufens und Fressens gerade 65 Fig. 2 mit strichpunktiert angedeuteten Zylinderin diesen Umfangsbereichen des Steuerspiegles wird bohrungen,

hierdurch besonders gering gehalten. Im Bereich der F i g. 5 einen Ausschnitt der einander zugekehrten

relativ schmalen Enden der Steuerschlitze steht im Endabschnitte der Zylindertrommel und des Steuer-

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spiegelkörpers mit eingezeichneten Kräften im Längs- daß sie durch einen Kanal zur Zu- bzw. Abführung

schnitt, der Druckflüssigkeit und gleichzeitig durch eine

F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Zylinderbohrung 10 verläuft. Die bereits erwähnten

Fig. 5, Maschinenteile sind mit den gleichen Bezugszeichen

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der 5 wie in Fig. 1 versehen. Der Arbeitskolben 11 nimmt

F i g. 5. in F i g. 2 gerade seine rechte Totpunktstellung ein.

Die in Fig. 1 dargestellte hydrostatische Axial- Der Zu- bzw. Abflußkanal 24 mündet zylinderkolbenmaschine hat eine mit 1 bezeichhnete Welle, trommelseitig in einen Steuerschlitz 25. Die dargedie innerhalb eines Maschinengehäuses 2 in einem stellte Stellung gibt es in der Praxis nicht, weil der Gleitlager 3 und innerhalb der mit 4 und 5 bezeich- io Zu- bzw. Abflußkanal 24 meist im mittleren Längenneten Lagerflansche in Wälzlagern 6 und 7 gelagert abschnitt des Steuerschlitzes 25 angeordnet ist und in ist. Das Maschinengehäuse 2, die Lagerflansche 4 diesem mittleren Längenabschnitt der Arbeitskolben und 5 sowie die Bohrung, durch welche die Welle 1 11 eine mittlere Hubstellung einnimmt. Sie ist ledignach außen vorragt, sind mit Hilfe von Dichtungen 8 lieh deshalb eingezeichnet, um in einer Figur darabgedichtet. 15 zustellen, daß der Arbeitskolben 11 mit seiner dem

Auf der Welle 1 der Axialkolbenmaschine ist dreh- Steuerspiegel zugekehrten Stirnfläche bis in den Befest eine Zylindertrommel 9 gelagert, die zusammen reich der Stirn- bzw. Steuerflächen 20, 21 vorgemit der Welle 1 umläuft. Die Zylindertrommel 9 ist schoben wird und daß die Zylindertrommel 9 nur mit einer ungeraden Anzahl von Zylinderbohrungen eine so große axiale Länge hat, wie dies auf Grund 10 ausgerüstet, die auf dem Umfang eines gemein- 20 des Hubes der Arbeitskolben 11 erforderlich ist.
samen Teilkreises gleichmäßig verteilt angeordnet Um zu verhindern, daß der Steuerspiegelkörper 18 sind. In den Zylinderbohrungen 10 sind Arbeits- mit der Zylindertrommel 9 umläuft, hat jeder Zukolben 11 längsverschieblich und dichtend geführt. bzw. Abflußkanal 24 eine Buchse 26, die teilweise im Die Arbeitskolben 11 haben an ihrem der Zylinder- Maschinengehäuse 2 und teilweise im Steuerspiegeltrommel 9 abgekehrten Endabschnitt einen kugel- 25 körper 18 eingelassen ist. An ihrer Mantelfläche ist förmigen Kopf 12, der in einem Gleitschuh 13 ge- die Buchse 26 jedes Zu-bzw. Abflußkanals 24 — von lagert ist. Von einer Scheibe 14 wird der Gleitschuh denen in Fig. 2 nur einer gezeigt ist — mit Dichtun-13 jedes Arbeitskolbens 11 gegen eine Schrägscheibe gen 27 versehen, um zu verhindern, daß Druck-

15 gedruckt. Die Andrückkraft stammt von einer flüssigkeit aus dem Zu- bzw. Abflußkanal 24 in das Druckfeder 16, die sich an der fest auf der Welle 1 30 Innere des Maschinengehäuses 2 entweichen kann, angeordneten Zylindertrommel 9 abstützt. Die Feder Die Druckmittelzu- bzw. -abführung erfolgt über eine

16 wirkt über ein Lagerstück 17 auf die Scheibe 14 Zu- bzw. Abflußbohrung 28, die zum Anschluß an ein, die sie mit den Gleitschuhen 13 gegen die eine Rohrleitung mit einem Innengewinde verse-Schrägscheibe 15 drückt. Auf Grund der Schräg- hen ist.

stellung der Schrägscheibe 15 werden die Arbeits- 35 Die Ausbildung der Steuerschlitze 25 und 25 α ist kolben 11 bei umlaufender Welle 1 und umlaufender aus Fig. 3 ersichtlich. Bei der dort gezeigten Aus-Zylindertrommel 9 in eine hin- und hergehende führungsform haben die Steuerschlitze eine etwa axiale Relativbewegung zur Zylindertrommel 9 ver- mondsichelförmige Ausbildung, wobei sie ihre größte setzt. radiale Breite im Bereich einer mit X-X bezeichne-Die Druckflüssigkeitszu- und -abführung erfolgt 40 ten, senkrecht zu der mit T-T bezeichneten Totpunktüber in F ig. 1 nicht dargestellte Steuerschlitze eines ebene verlaufenden Symmetrieebene haben. Auf Grund Steuerspiegelkörpers 18 sowie über in F i g. 1 eben- dieser mondsichelförmigen Ausbildung ist die radiale falls nicht dargestellte Zu- bzw. Abführkanäle. Der Breite der Steuerschlitze in ihren verschiedenen Ländie Druckflüssigkeitszu- und -abführung steuernde genabschnitten unterschiedlich groß, und zwar der-Steuerspiegelkörper 18 ist in axialer Richtung um ein 45 art, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Druckbegrenztes Maß verschieblich, jedoch drehfest ange- flüssigkeit an jeder Stelle der Steuerschlitze 25 bzw. ordnet. Mit Hilfe von Anpreßkolben 19 wird der 25 a gleich groß ist. Da die von den Arbeitskolben 11 Steuerspiegelkörper 18 gegen die im Betrieb um- angesaugte bzw. ausgeschobene Druckflüssigkeitslaufende Zylindertrommel 9 gedrückt, so daß der mit menge pro Zeiteinheit im Bereich der Endabschnitte 20 bezeichnete Steuerspiegel des Steuerspiegelkörpers 50 der Steuerschlitze 25 bzw. 25 a wegen der allmählich und die mit 21 bezeichnete Stirnfläche der Zylinder- sich verringernden Hubgeschwindigkeit der Arbeitstrommel 9 gegeneinandergedrückt werden und auf- kolben entsprechend abnimmt, nimmt auch die einandergleiten. Das Andrücken des Steuerspiegel- radiale Breite und damit der Durchflußquerschnitt körpers 18 erfolgt während des Betriebes vor allem der Steuerschlitze 25 bzw. 25 a beiderseits der Ebene durch Druckmittelbeaufschlagung der Anpreßkolben 55 X-X in entsprechendem Maße ab. Die der Drehachse 19 und während des Anlaufens oder Auslaufens zugekehrte Begrenzungskante 25 b der Steuerschlitze sowie während des Stillstandes durch Feder- 25 bzw. 25 a verläuft etwa konzentrisch, und die der elemente 22. Drehachse abgekehrte Begrenzungskante 25 c der In Fig. 1 ist zu erkennen, daß die Zylinder- Steuerschlitze 25 und 25a exzentrisch zur Drehachse, bohrungen 10 der Zylindertrommel 9 als Durch- 60 In Fig. 3 ist darüber hinaus die Lage der Zu-bzw. gangsbohrungen ausgebildet sind und sich mit gleich- Abflußkanäle 24 und 24 a zu erkennen. Diese liegen bleibendem Innendurchmesser über die gesamte einander gegenüber, wobei deren Mittelpunkte auf der axiale Länge der Zylindertrommel 9 erstrecken. Symmetrieebene X-X angeordnet sind. Die Anpreß-Ferner ist zu erkennnen, daß die Zylinderbohrungen kolben 19 sind ebenfalls angedeutet, wobei zu erken-10 unter Verzicht auf Verbindungsbohrungen direkt 65 nen ist, daß deren Mittelpunkte auf der Totpunktmit den im Steuerspiegel 20 des Steuerspiegelkörpers ebene T-T liegen. Der Steuerspiegel 20 wird nach 18 vorgesehhenen Steuerschlitzen verbunden sind. außen begrenzt durch einen kreisringförmigen Entin Fig. 2 ist die Schnittebene gerade so geführt, lastungskanal 29 und zur Drehachse hin durch einen

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ebenfalls kreisringförmig ausgebildeten Entlastungs- preßkraft, die in dem jeweils unter dem höheren

kanal 30. Beide Entlastungskanäle 29 und 30 sind Druck stehenden Zu- bzw. Abflußkanal, z. B. 24, ent-

über Entlastungsbohrungen 31 drucklos mit dem steht. Diese resultierende Anpreßkraft P₁ greift im

Innenraum des Maschinengehäuses 2 verbunden, wie Schwerpunkt S₄ an, der durch die Lage der Anpreß-

dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der in radialer Richtung 5 kolben 19 und des Zu- bzw. Abflußkanals 24 be-

außerhalb des Entlastungskanals 29 und der inner- stimmt wird. Dabei ist zu erkennen, daß bei einer

halb des Entlastungskanals 30 angeordnete kreisring- Vergrößerung der Anpreßkraft der Anpreßkolben

formige Abschnitt des Steuerspiegels 20 bzw. der 19, die gleichbedeutend mit einer Vergrößerung der

Zylindertrommel 9 sind nicht unbedingt erforderlich Fläche dieser Anpreßkolben 19 ist, der Schwerpunkt

und können gegebenenfalls fortfallen. io S₄ sich nur unwesentlich in bezug auf die Drehachse

In Fig. 4 ist der gleiche Steuerspiegel 20 wie in verschieben würde. Auch eine Vergrößerung der

Fig. 3 dargestellt. Zum Unterschied gegenüber Fig. 3 Druckflächen des Zu- bzw. Abflußkanals 24 würde

sind unter Fortlassung der Anpreßkolben 19 und der nur eine geringfügige Veränderung der Lage des

Zu- bzw. Abflußkanäle 24 und 24 a die Stellungen der Schwerpunktes S₄ hervorrufen. Demgegenüber ist je-

Zylinderbohrungen 10 angedeutet. Es versteht sich 15 doch zu erkennen, daß eine Verlegung des Zu- bzw.

von selbst, daß sich die Stellungen der Zylinderboh- Abflußkanals 24 in radialer Richtung eine erhebliche

rungen 10 bei umlaufender Zylindertrommel 9 ständig Verlagerung des Schwerpunktes S₄ zur Folge haben

ändern. Die dargestellten Stellungen sind daher ledig- würde. Es laßt sich auf diese verhältnismäßig ein-

lich beispielsweise und deuten vor allem die radiale fache Weise der mit d bezeichnete Abstand des

Lage der Zylinderbohrungen 10 zu den Steuerschiit- 20 Schwerpunktes S₄ von der Drehachse weitgehend

zen 25 und 25 a an. verändern.

In den Fig. 5 bis 7 sind die wichtigsten, an der Der Fig. 5 ist zu entnehmen, daß sich hinsichtlich Zylindertrommel 9 und am Steuerspiegelkörper 18 der Momente aus der Kraft P₃ und dem Abstand e im Bereich der Steuer- und Stirnflächen 20 und 21 sowie aus der Kraft P₄ und dem Abstand d die günauftretenden Kräfte veranschaulicht. Wie in Fig. 6 25 stigste Anordnung dann ergeben würde, wenn die dargestellt, greifen die Kräfte, welche durch die auf Schwerpunkte S₃ und S₄ genau gegenüberliegend ander Saugseite befindlichen Zylinderbohrungen 10 a, geordnet sind und wenn die Kräfte P₃ und P₄ an-10 & und 10 c bzw. durch deren Arbeitskolben 11 ver- nähernd gleich groß gehalten werden. Da dies jedoch ursacht werden, im Schwerpunkt S₁' an. Die Kräfte infolge der dauernd sich verändernden Lage des der auf der Druckseite befindlichen Zylinderbohrun- 30 Schwerpunktes S₃ gegenüber der festliegenden Lage gen 1Od, 1Oe, 10/ und 10 g greifen in dem mit S₂ des Schwerpunktes S₄ nicht durchführbar ist, hat es bezeichneten Schwerpunkt an. Diese Kräfte ver- sich als zweckmäßig erwiesen, die Anpreßkraft P₄ suchen die Stirn- von der Steuerfläche abzudrücken. aus den Anpreßkolben 19 und dem Zu- bzw. Abfluß-Die auf der Saugseite im Schwerpunkt S₁' angreifen- kanal 24 in radialer Richtung außerhalb des Schwerden Kräfte sind derart gering, daß sie vernachlässigt 35 Punktes S₃ angreifen zu lassen, so daß der Schwerwerden können. punkt S₄ in radialer Richtung weiter außen als der

Bei der Drehung der Zylindertrommel 9 befinden Schwerpunkt S₃ angeordnet ist. Außerdem wird die sich abwechselnd vier bzw. drei Zylinderbohrungen resultierende Kraft P₄ größer bemessen als die resulauf der Druckseite des Steuerspiegels. In dem Augen- tierende Kraft P₃, um in jedem Falle zu gewährleiblick, in dem sich nur drei Zylinderbohrungen auf 40 sten, daß die Stirnfläche 21 und der Steuerspiegel 20 der Druckseite des Steuerspiegels befinden, greifen gegeneinandergedrückt werden und ein Abklappen deren Kräfte im Schwerpunkt S₁ an, während zu der bzw. Abheben der Steuer- bzw. Stirnflächen 20 und Zeit, zu der vier Zylinderbohrungen auf der Druck- 21 verhindert wird. Hieraus ergibt sich eine Differenzseite des Steuerspiegels sich befinden, deren Kräfte kraft D, die in Fig. 5 als Reaktionskraft eingezeichnet im Schwerpunkt S₂ angreifen. Die Schwerpunkte S₁ 45 ist und über die Zylindertrommel 9 die Welle 1 und und S₂ bezeichnen hierbei die extremen Lagen in der das Wälzlager 7 auf den Lagerflansch 4 bzw. auf das Ebene X-X des auf einer elliptischen Bahn wandern- Maschinengehäuse 2 übertragen und von diesem aufden Schwerpunktes, wobei S₃ die Resultierende aus genommen wird. Dabei hat es sich als besonders den genannten Extremwerten darstellt. Bei dieser zweckmäßig erwiesen, wenn der Schwerpunktsabelliptischen Bewegung nähert sich der jeweilige 50 stand ά" der Kraft P₄ so bemessen ist, daß sich der Schwerpunkt der auf der Druckseite wirksamen Angriffspunkt der Kraft P₄ und damit der Schwer-Kräfte laufend der Drehachse bzw. bewegt sich von punkt S₄ mit dem Schwerpunkt S₅ deckt, welcher in dieser fort und führt außerdem eine dazu senkrechte Fig. 6 eingezeichnet ist und der Schwerpunkt der Bewegung aus. Infolgedessen hat der resultierende Stützlagerfläche der druckseitigen Steuerspiegelkör-Schwerpunkt S₃ einen sich laufend verändernden 55 perhälfte ist, wobei man auch hier unter Stützlager-Schwerpunkthalbmesser e, der in Fig. 5 eingezeich- fläche im wesentlichen die von den Zylinderbohrunnet ist. Dies bedeutet, daß sich das auf den Steuer- gen 10 überstrichene Kreisringfläche des Steuerspiespiegelkörper 18 wirkende Kippmoment laufend in gels versteht.

seiner Größe ändert, obwohl die im resultierenden Dies bedeutet mit anderen Worten, daß die wirk-

Schwerpunkt S₃ angreifenden, von den Zylinderboh- 60 samen Flächen der Anpreßkolben 19 und des jeweils

rungen 10 bzw. deren Arbeitskolben 11 herrühren- unter dem höheren Druck stehenden Zu- bzw. Ab-

den, zu einer Gesamtkraft P₃ zusammengefaßten flußkanals, z. B. 24, derart bemessen und angeordnet

Kräfte etwa gleich groß bleiben. sind, daß die resultierende Kraft P₄ der Druckseite

Dieses sich ständig ändernde Kippmoment ver- des Steuerspiegelkörpers 18, die aus der Anpreßkraft

sucht, die Stirnfläche 21 vom Steuerspiegel 20 abzu- 65 der zugeordneten Anpreßkolben 19 und des jeweils

klappen. Dem entgegen wirkt ein Moment, das aus unter dem höheren Druck stehenden Zu- bzw. Ab-.

der resultierenden Kraft P₄ besteht, die aus den An- flußkanals, z.B. 24, gebildet ist, durch oder annähernd

preßkräften der Anpreßkolben 19 und aus der An- durch den Schwerpunkt S₅ der Stützlagerfläche der

druckseitigen Steuerspiegelkörperhälfte hindurchgeht. Ebenso wie die Kräfte P₃ und P₄ bildet auch deren Differenzkraft D zusammen mit dem Hebelarm / ein Moment, das den Ausgleich für die Differenz der Momente aus P₃ und e sowie P₄ und d bildet. Dieses Differenzmoment aus der Differenzkraft D und dem Abstand/ ändert sich infolge der laufenden Änderung des Schwerpunktsabstandes e ebenfalls laufend, wobei jedoch stets die notwendige Anpreßkraft des Steuerspiegels gegen die Zylindertrommel 9 gewährleistet ist. Ferner wird durch dieses Differenzmoment erreicht, daß das Moment aus der Kraft P₄ und dem Hebelarm d stets im Sinne einer Anpressung wirkt und ein Abklappen der Steuer- bzw. Stirnflächen 20 und 21 verhindert wird.

Claims (6)

Patentansprüche: 20

1. Steuereinrichtung an einer hydrostatischen Axialkolbenmaschine mit umlaufender Zylindertrommel, gleichmäßig durchgehenden Zylinderbohrungen und einem gegen die Stirnfläche der Trommel anpreßbaren, drehfest, jedoch um ein geringes Maß raumbeweglich gelagerten Steuerspiegelkörper, dessen Steuerschlitze etwa im Bereich des Teilkreises der Zylinderbohrungen liegen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Steuerschlitz (25, 25 a) des Steuerspiegels

(18) in seinen verschiedenen Längenabschnitten unterschiedlich breit ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschlitze (25, 25 a) in der Ebene (Z-Z) senkrecht zur Totpunktebene (T-T) die größte Breite haben und diese beiderseits dieser Ebene (X-X) allmählich abnimmt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschlitze (25, 25 a) eine etwa mondsichelartige Form aufweisen.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Drehachse zugekehrte Begrenzungskante (25 b) der Steuerschlitze (25, 25 a) etwa konzentrisch und die der Drehachse abgekehrte Begrenzungskante (25 c) exzentrisch zur Drehachse verläuft.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie der Steuerschlitze (25, 25 a) einen gegenüber dem Teilkreis der Zylinderbohrungen (10) kleineren Krümmungsradius hat.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mittellinie der Steuerschlitze (25, 25 a) nur im Bereich der senkrecht zur Totpunktebene (T-T) verlaufenden Ebene (X-X) mit dem Teilkreis der Zylinderbohrangen (10) deckt, während sie zu beiden Enden der Steuerschlitze (25,25 a) hin sich in zunehmendem Maße der Drehachse nähert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen