DE3531632A1 - Radialkolbenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Solche Maschinen zeichnen sich durch ihre kompakte und kostengünstige Bauweise sowie durch ihre Hochdruckfähigkeit aus. Nach dem Stand der Technik entsprechend der deutschen Offenlegungsschrift 32 16 007 und der britischen Patentschrift 14 13 108 ist die Rolle, an der sich der Kolben abstützt in ihrer Projektionsfläche innerhalb der Kolbenbohrung angeordnet. Die maximale Länge der Rolle kann bei einer solchen Anordnung bei angestrebtem maximalem Rollendurchmesser theoretisch nur 0,707 mal Kolbendurchmesser betragen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei gleicher kompakter Bauweise wie sie nach dem Stand der Technik bekannt ist, die Länge der Rolle deutlich zu erhöhen, um die Kontaktspannungen (Hertz′sche Spannungen) zwischen Rolle und Hubring zu vermindern und damit die Lebensdauer der Maschine zu erhöhen. Dies wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erzielt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die Merkmale des Anspruches 4 ergibt sich zusätzlich der Vorteil, daß seitliche Führungsringe für die Rollen entfallen können.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben.

Die Zeichnung veranschaulicht in

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Radialkolbenmaschine,

Fig. 2 linke Hälfte einen Schnitt nach der Linie IIa und die rechte Hälfte einen Schnitt nach der Linie IIb in Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht des Kolbens mit Rolle in Richtung der Rollenachse und Rotor- und Hubscheibenausschnitt

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3 und in

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Kolben mit Rolle.

In Fig. 1 ist mit 1 die eine Gehäusehälfte und mit 2 die andere Gehäusehälfte bezeichnet. Zwischen den beiden Gehäusehälften ist die Hubscheibe 3 angeordnet. Mittels der Befestigungsschrauben sind die beiden Gehäusehälften mit Hubscheibe zu einer festen Einheit vereinigt. In der Gehäusehälfte 1 ist die Welle 5 mittels der Kugellager 6, 7 gelagert. Das gehäuseseitige Ende 8 der Welle ist als Vielkeilwelle ausgebildet und trägt über eine entsprechende Ausnehmung 9 den Rotor 10. Der Rotor 10 ist als Zylinderblock ausgebildet und weist über seinen Umfang gleichmäßig verteilte Bohrungen 11 (Fig. 2) auf, die zur Aufnahme der Kolben 12 dienen. Die Kolben 12 sind in ihrem radialen äußeren Bereich mit einer Ausnehmung 12 d zur Aufnahme einer Lagerschale 13 und zylindrischer Rolle 14 versehen. Die Rollen 14 stützen sich an der Kurvenbahn 17 der Hubscheibe 3 ab. Im radial unteren Bereich des Kolbens weist dieser in einer umlaufenden Nut 12 c einen Kolbenring 20 als Dichtelement auf. Die von den Bohrungen 11 gebildeten Kolbenräume stehen über axial verlaufende Bohrungen 21 mit ebenfalls axial verlaufenden Steuerbohrungen 22, 23 einer feststehenden in der Gehäusehälfte 2 untergebrachten Steuerhülse 24 in Wirkverbindung. Die Steuerhülse 24 begrenzt umlaufende Steuerräume 25, 26, die mit nicht näher dargestellten Anschlüssen für die Druckmittelquelle bzw. für den Tank in Verbindung stehen. Je nach Stellung der Kolbenräume 11 zu den Steuerbohrungen 22, 23 werden diese entweder mit der Druckmittelquelle oder mit dem Tank verbunden und damit ein Drehmoment auf den Rotor 10 erzeugt, der dieses über die Vielkeilverbindung auf die Antriebswelle bzw. Abtriebswelle 5 nach außen weiterleitet.

Nach den Fig. 3 bis 5 weisen die die Kolben 12 aufnehmenden Bohrungen 11 des Rotors über den Radius sich hinaus erstreckende vier Ausnehmungen 11 a zur Aufnahme der Rollenabschnitte 14 a auf. Die Ausnehmungen 11 a ergeben sich durch umlaufende Nuten 15 am Rotor 10 und sind damit ein Teil der Nuten 15. Die Nuten sind so bemessen, daß ihre äußeren Begrenzungswände 15 a gleichzeitig die axiale Führung der Seitenflächen 14 b der Rollen bilden. Die Rollen können im Prinzip beliebig lang sein. Je länger die Rollen sind, desto größer muß die beidseitige Einstichbreite der Nuten sein. Ein guter baulicher Kompromiß ergibt sich, wenn die Rollenlänge 1 etwa 0,9 bis 0,95 mal Kolbendurchmesser gewählt wird. In diesem Fall erhöht sich die Lebensdauer der Maschine im Vergleich zum Stand der Technik noch um 50 bis 60%. Die Einstichtiefe der umlaufenden Nuten 15 kann vermindert werden, da die Rolle zu einem Teil in die bestehende Kolbenbohrung eintauchen kann.

Claims (4)

1. Radialkolbenmaschine bestehend aus
- einer ringförmigen gehäusefesten Hubscheibe (3)
- einem um eine Achse gegenüber der Hubscheibe (3) drehbar gelagerten Zylinderbock (10)
- einer Vielzahl bezüglich der Rotationsachse des Zylinderblockes radial angeordneter Bohrungen (11)
- im Innern der Bohrungen verschiebbar gelagerten Kolben (12)
- zylindrischen Rollen (14) zum Abstützen der Kolben auf der Hubscheibe (3) mit parallel zur Rotationsachse des Zylinderblockes verlaufenden Achsen,
dadurch gekennzeichnet, daß die die Kolben (12) aufnehmenden Bohrungen (11) des Zylinderblockes (10) im Hubbereich der Rollen (14) Ausnehmungen (11 a) zur Aufnahme von Rollenabschnitten (14 a) auf beiden Rollenstirnseiten (14 b) aufweisen.

2. Radialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (11 a) einer Rollenlänge 1 in der Größenordnung von 0,9 bis 0,95 mal Kolbendurchmesser angepaßt sind.

3. Radialkolbenmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (11 a) durch am äußeren Umfang des Rotors (10) umlaufenden Nuten (15) gebildet sind, die die Kolbenbohrungen (11) in ihrem radial äußeren Bereich teilweise oder vorzugsweise gänzlich durchschneiden.

4. Radialkolbenmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere axiale Begrenzung der Ausnehmungen (11 a) so bemessen ist, daß die Rolle (14) an beiden Seitenflächen (14 b) wenigstens teilweise geführt ist.