DE2206000C2

DE2206000C2 - Gleitschuh für die Kolben einer hydrostatischen Kolbenmaschine

Info

Publication number: DE2206000C2
Application number: DE19722206000
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 7015 Korntal Nonnenmacher; Walter 7030 Böblingen Robeller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-02-09
Filing date: 1972-02-09
Publication date: 1982-06-09
Also published as: JPS4888504A; DE2206000A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Gleitschuh für die Kolben einer hydrostatischen Kolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 19 36 431 ist ein Gleitschuh bekannt, bei dem in der Mitte der Gleitfläche ein Kanal mündet, der durch Nuten mit einer zur Mündung konzentrischen Ausnehmung in der Gleitfläche verbunden ist, die dem Aufbau eines hydrostatischen Entlastungsdruckfeldes dient. Diese Ausnehmung wird von einem ringförmigen Dichtsteg umgeben, den seinerseits eine Ringnut umgibt, die die Längsseiten des Gleitschuhs schneidet. Von der Mitte der Schmalseite ausgehende, parallel zur Längsachse verlaufende Nuten münden in die Ringnut. Dadurch entstehen an den Ecken des Gleitschuhs etwa dreieckförmige Stützflächen. Diese erhöhen die Tragfähigkeit des Gleitschuhs, vor allem bei drucklosem Betrieb, durch hydrodynamisch entstehende Druckfelder zwischen den Stützflächen und deren Auflagefläche. Das Druckmittel für die Bildung dieser Druckfelder wird durch die Ringnut wieder dem Gehäuseinneren zugeführt. Ein solcher Gleitschuh hat aber den Nachteil, daß unter bestimmten Betriebsbedingungen das der Schmierung der beweglichen Teile dienende, im Gehäuseinneren befindliche Arbeitsmedium aus dem Gehäuseinneren abgesaugt und durch den Kanal, der die Ausnehmung in der Gleitfläche des Gleitschuhs mit der Zylinderbohrung verbindet, nach außen mit dem Nutzstrom weggefördert wird. Diese Erscheinung tritt vor allem dann auf, wenn die Maschine bei drucklosem Betrieb mit hohen Drehzahlen läuft Sie ist so zu erklären, daß sich über den hydrodynamisch wirksamen Flächen der Gleitfläche Druckfelder aufbauen, die teilweise in die mit der Zylinderbohrung in Verbindung stehende Ausnehmung in der Gleitfläche abgebaut werden, wenn in dieser der Druck kleiner ist als im Druckfeld. Das hat zur Folge, daß sich die Schmierverhältnisse verschlechtern und dadurch Schäden, insbesondere an den Gleitschuhen, auftreten können.

Dies ist der kreisrunden Form des Dichtsteges und seiner großen Stegbreite zuzuschreiben, da dieser im Bereich der Längsseiten des Gleitschuhs ein solches Ausmaß in Bewegungsrichtung hat, daß sich ein hydrodynamisches Druckfeld bilden kann und die zuvor beschriebenen Folgen eintreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gleitschuh zu schaffen, der neben guten Laufeigenschaften besonders das Absaugen des Druckmittels aus dem Gehäuseinneren nach außen, d. h. zum Verbraucherauslaß verhindert.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs aufgeführten Merkmale gelöst

Die erfindungsgemäße Ausbildung hat den Vorteil, daß sich auf dem schmalen Dichtsteg kein hydrodynamisches Druckfeld aufbauen kann, über das Druckmittel zur Ausnehmung gelangen könnte und daß auch von den außerhalb der Nuten liegenden hydrodynamischen Druckfeldern kein Druckmittel in die Ausnehmung fließt.

Vorteilhafte Ausbildungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in

Fig. la und Ib einen Gleitschuh im Schnitt und in Draufsicht, dargestellt in der Anwendung bei einer Radialkolbenmaschine,

F i g. 2 und 3 Abwandlungen des Gleitschuhs nach den Fig. 1 aund 1 bin Draufsicht.

Der Gleitschuh 1 besitzt einen Schaft 2, der in einen Fuß 3 übergeht. Am Schaft 2 ist ein Kugelkopf 4

♦5 angeordnet, durch den der Gleitschuh 1 mit einem Kolben 5 gelenkig verbunden ist, welcher in einer Zylinderbohrung 6 eines Zylinderkörpers 7 dicht gleitend geführt ist Der Gleitschuh liegt mit einer Gleitfläche 8 auf einer Gegengleitfläche 9' eines Führungsgliedes 9 auf. Die Gleitfläche ist etwa — von unten gesehen — rechteckförmig ausgebildet, d. h. sie hat zwei parallele Seitenkanten und eine leicht gerundete Vorder- bzw. Hinterkante, die in Bewegungsrichtung des Gleitschuhs liegen. In dieser Gleitfläche ist eine geschlossene, etwa dreieckige Ausnehmung 10 angeordnet, deren Form durch einen sie umgebenden, schmalen Dichtsteg 11 bestimmt wird. Eine Seite der Ausnehmung 10, die von dem Abschnitt 11' des Dichtsteges begrenzt wird und in Bewegungsrichtung gesehen vorne liegt, bildet eine Gerade und schließt mit der Bewegungsrichtung einen Winkel von 90° ein. Den Dichtsteg umgeben außen schmale Nuten 12,13, die in das Gehäuseinnere münden. Am vorderen Ende des Gleitschuhs bildet eine Restfläche der Gleitfläche eine Stützfläche 14, am hinteren Ende bildet eine solche Restfläche eine Stützfläche 15. Eine den Schaft 2 durchdringende Längsbohrung 16 mündet in die Ausnehmung 10 und verbindet sie über eine Längsboh-

rung 17 im Kolben mit der Zylinderbohrung 6.

Beim Betrieb der Maschine führt der Zylinderkörper 7 eine Drehbewegung aus, derzufolge der Gleitschuh eine Gleitbewegung in Pfeilrichtung ausführt Wenn in der Zylinderbohrung 6 Hochdruck herrscht, kann sich im Bereich der Ausnehmung 10 ein hydrostatisches Druckfeld aufbauen, dessen Größe durch die in das Gehäuseinnere mündenden Nuten 12,13 genau definiert ist Im Bereich der Flächen 14, 15 bilden sich hydrodynamische Druckfelder aus, die die Tragfähigkeit des Gleitschuhs erhöhen und besonders bei drucklosem Betrieb zur Wirkung kommen. Die Nuten 12, 13 verhindern nun, daß die Druckfelder in den Bereich der Ausnehmung 10 verschleppt werden, was den Abfluß von Druckmittel aus dem Gehäuseinneren zur Zylinderbohrung und zum Pumpenauslaß zur Folge hätte. Das Druckmittel fließt vielmehr durch die Nuten 12,13 zum Gehäuseinneren ab.

Dadurch, daß sich die Fläche 15 noch bis vor die etwas hinter der Gleitschuhmitte liegende Stelle Jes engsten Spalts zwischen Gleitsohle 8 und Führungsfläche 9' erstreckt, wird auch einer Kippbewegung des Gleitschuhs entgegengewirkt

Die Dichtleiste 11', die die Ausnehmung 10 vorn begrenzt und quer zur Bewegungsrichtung verläuft, hat in Bewegungsrichtung eine so geringe Breite, daß sich praktisch kein hydrodynamisches Druckfeld darüber aufbauen und damit auch kein Druckmittel abfließen kann. Die die Ausnehmung 10 im Bereich abnehmender Breite begrenzenden Abschnitte des Dichtstegs 11 haben ein größeres sich in Bewegungsrichtung erstrekkendes Ausmaß als der Abschnitt 1Γ. Soweit dieses Maß ausreicht, ein hydrodynamisches Druckfeld aufzubauen, wird das dazu erforderliche Druckmittel im wesentlichen der Ausnehmung 10 entnommen, zu der von der Zylinderbohrung 6 jederzeit Druckmittel nachfließen kann.

Der Gleitschuh 10 nach dem Aasführungsbeispiel der F i g. 2 ist eine Abwandlung des Gleitschuhs nach der F i g. 1 und unterscheidet sich von diesem durch eine anders ausgebildete Ausnehmung.

Der Gleitschuh 20 besitzt eine Gleitfläche 21, in der eine trapezförmige Ausnehmung 22 angeordnet ist, die von einem schmalen Dichtsteg 23 umgeben ist Die große Grundseite 23' des Trapezes schließt mit der zur Bewegungsrichtung parallelen Längsseite des Gleitschuhs einen rechten Winkel ein und liegt, in Bewegungsrichtung betrachtet, vorn.

Den Dichtsteg 23 umgeben außen in das Gehäuseinnere mündende Nuten 24, 25. Am vorderen Ende der Gleitfläche ist eine Gleitfläche 26, am hinteren Ende eine Gleitfläche 27 ausgebildet. Der übrige Aufbau entspricht dem des Ausführungsbeispiels nach der Fig. 1. Das Betriebsverhalten des Gleitschuhs 20 entspricht ebenfalls dem Gleitschuh nach der F i g. 1.

Der Gleitschuh 30 nach dem Ausführungsbeispiel der F i g. 3 ist eine weitere Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach der Fig. 1. Der Gleitschuh besitzt eine Gleitfläche 31, in der eine kreisabschnittförmige Ausnehmung 32 ausgebildet ist, weiche von einem schmalen Dichtsteg 33 umgeben wird. Die, in Bewegungsrichtung betrachtet, vorn liegende Sehne 33' des Kreisabschnitts schließt mit der Längsseite des Gleitschuhs, die parallel zur Bewegungsrichtung ist, einen rechten Winkel ein.
Der Kreisabschnitt kann ein Halbkreis sein, die Sehne also ein Durchmesser des Kreises. Den Dichtsteg 33 umgeben außen Nuten 34,35, die in das Gehäuseinnere münden. Am vorderen Ende der Gleitsohle 31 ist eine Gleitfläche 36, am hinteren Ende eine Gleitfläche 37 ausgebildet. Der übrige Aufbau des Gleitschuhs entspricht dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1, ebenso entspricht das Betriebsverhalten dem des Gleitschuhs nach der F i g. 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gleitschuh für die Kolben einer hydrostatischen Kolbenmaschine, insbesondere Radialkolbenmaschine, der mit dem zugehörigen Kolben gelenkig verbunden ist und in dessen Gleitfläche eine in sich geschlossene, vom Arbeitsmedium druckbeaufschlagte Ausnehmung angeordnet ist, die von einem Dichtsteg umschlossen und von einer sich daran anschließenden Nut umgeben ist, welche zu den Seiten quer zur Bewegungsrichtung des Gleitschuhs offen ausläuft und bei dem an den in Bewegungsrichtung gelegenem stirnseitigen Bereich der Gleitfläche hydrodynamisch wirkende Stützflächen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der die Ausnehmung (10,22,32) in Bewegungsrichtung begrenzende Teil des Dichtsteges etwa geradlinig quer zur Bewegungsrichtung des Gleitschuhs verläuft,

b) der Dichtsteg sowohl im Verhältnis zur in Bewegungsrichtung gemessenen Erstreckung der hydrodynamisch wirkenden Stützfläche (14, 26, 36) als auch im Verhältnis zur Fläche der Ausnehmung sehr schmal ist.

2. Gleitschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung die Form eines zur Bewegungsrichtung etwa symmetrisch angeordneten Dreiecks hat, dessen eine Seite mit dieser einen rechten Winkel einschließt und die in Bewegungsrichtung betrachtet, vorne liegt.

3. Gleitschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (22) die Form eines Trapezes hat, dessen große Grundseite (23'), in Bewegungsrichtung betrachtet, vorne liegt und mit dieser einen rechten Winkel einschließt.

4. Gleitschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (32) die Form eines Kreisabschnittes hat, dessen Sehne (33'), in Bewegungsrichtung betrachtet, vorne liegt und mit dieser einen rechten Winkel einschließt.