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Hydraulische Axialkolbenmaschine
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Antriebswelle 8 gedreht wird. Dieser Zylinderblock enthält eine Anzahl von axialen Zylinderbohrun- gen, in denen Kolben 2 vorgesehen sind. Diese Kolben sind arbeitsmässig mit Gleitstücken 4 über eine Kugel 3 verbunden. Diese Kupplungsstücke sind in gleitendem Kontakt mit der geneigten Fläche eines Taumel- oder Antriebsgliedes 5. Bei dem dargestellten Beispiel ist das Antriebsglied 5 an einem in seiner Winkelstellung einstellbaren Tragteil 6 angeordnet. Der Tragteil 6 kann durch Be- tätigung einer Welle 7 in seine Winkelstellung eingestellt werden, um den Hub der Kolben 2 zwi- schen 0 und-einem vorbestimmten Maximum zu variieren.
Um den Zylinderblock gegen Kippen zu halten, ist die Welle an beiden Enden des Zylinders in La- gern 9,10 und 11 gelagert.
Zum Zu-undAbleiten der hydraulischen Flüssigkeit zu den Kolben 2 sind in einer ortsfesten Ver- teilerplatte 14 Ein- und Auslaufkanäle vorgesehen, die in Kanäle 25 im Zylinderblock münden.
Die Kanäle 25 sind von den Zylinderbohrungen gegen die Welle 8 und die Kanäle in der Vertei- lerplatte 14 entgegengesetzt geneigt.
Diese Schrägstellung der Kanäle hat wesentliche Vorteile darin, dass die Öffnungsabschnitte sowohl im Zylinderblock als auch in der Verteilerplatte vergrössert werden können, so dass die wirksame Fläche der Dichtungsfläche um die Öffnungen für eine gegebene totale Oberfläche vergrössert und somit die Tendenz zum Lecken und zum Druckabfall verringert wird.
Ein auf der Hand liegender Nachteil einer derartigen Vergrösserung der Öffnungsgrösse ist der, dass wesentliche Kippmomente im Zylinderblock erzeugt werden, da die Wirkungen der Kolbenkräfte nicht mehr mit den Druckwirkungen der Zylinderöffnungen übereinstimmen. Im dargestellten Beispiel gemäss Fig. 1 und 2 wird dieser Nachteil dadurch vermieden, dass die Antriebswelle starr in den Lagern 9,10 und 11 getragen wird und dass der Zylinderblock auf der Antriebswelle fest verkeilt ist, wodurch diesen Kippmomenten entgegengewirkt wird. Eine andere Belastung, die die Antriebswelle aufzunehmen hat, er- gibt sich durch die Seitenkräfte, die durch das Anliegen der Kolben gegen die geneigte Platte 5 erzeugt werden. Beide Belastungen rufen in der Antriebswelle Biegemomente hervor.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass das Biegemoment in der Antriebswelle, das vom Kippmoment auf den Zylinderblock hervorgerufen wird, senkrecht auf das Biegemoment steht, das durch die seitlichen Kolbenkräfte in die Antriebswelle induziert wird. Das zusätzliche Biegemoment auf Grund der Kippkräfte erhöht daher die totale Biegelast auf die Antriebswelle nicht wesentlich, sondern verlegt hauptsächlich die Richtung der Resultierenden, was selbstverständlich unwesentlich für die Lebensdauer sowohl der Antriebswelle als auch des Traglagers ist.
Um die Verteilerplatte 14 immer in engem Kontakt mit dem Zylinderblock zu halten, kann sich diese frei relativ zum Zylinderblock neigen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Öl von dieser Platte durch Hülsen 15,16 zu-oder abgeführt, welche Hülsen gegen Lecken durch einen Dichtungsring 27 und 28 abgedichtet werden können. Es ist wichtig, dass die Hülsen das Neigen der Verteilerplatte nicht verhindern, da sonst sich die Dichtungsflächen der Verteilerplatte nicht mit den gegenüberliegenden Dichtungsflächen auf dem Zylinderblock ausrichten können.
Daher können die Hülsen mit kurzen zylindrischen oder sphärischen Sitzen versehen sein, oder, wie dargestellt, aus genügend dünnen Wänden bestehen, um elastisch deformierbar zu sein.
Da es nicht immer praktisch ist, die Hülsen 15,16 in Übereinstimmung mit den Ein- und Austrittsöffnungen im Zylinderblock anzuordnen, sondern es wesentlich vorteilhafter ist, sie weiter auswärts vorzusehen, ist es in diesem Falle notwendig zur Vermeidung von Kippmomenten auf der Ventilplatte z. B. zwei Balancierkolben 18 näher der Achse anzuordnen als die Hülsen 15 und 16, vorzugsweise versetzt in senkrechter Richtung zu den erwähnten Hülsen. Diese Balancierkolben können auch mit einer Vorlastfeder 17 versehen sein. Die Balancierkolben sind. durch Kanäle, nicht dargestellt, entweder über Rückschlagventile, sowohl für die Eintritts- als auch für die Austrittsöffnungen, oder einfach nur mit der Austrittsöffnung verbunden.
Durch geeignete Anordnung und Dimensionierung der Hülsen 15,16 und der Balancierkolben 18 kann die Wirkung zwischen den gegenüberliegenden festen Flächen und dem Pumpen- oder Motorgehäuse und der Ventilplatte so gewählt werden, dass eine Kraft zentral auf die Verteilerplatte wirkt und sie in engen Kontakt mit dem Zylinderblock drückt.
Da es allgemein notwendig sein wird, eine Kraft einer gewissen Grösse auf die Verteilerplatte gegen den Zylinderblock vorzusehen, um mit Sicherheit die pulsierenden Kolbenkräfte zu überwinden, ist es vorteilhaft, mit Flüssigkeitsdruck versehene Lagerflächen 12 und 13 zwischen der Verteilerplatte und dem Zylinderblock vorzusehen.
In Fig. 3 ist die Verwendung zweier Einheiten gemäss der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 dargestellt.
Diese Einheiten sind in Tandem angeordnet, wobei eine Einheit als Pumpe und die andere Einheit als Motor wirkt.
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