Axialkolbenmaschine mit umlaufender Zylindertrommel Es sind Axialkolbenmaschinen bekannt, deren umlaufende Zylindertrommel eine Zentralbohrung aufweist, die von einem am Tragteil der Steuerfläche angeordneten Zapfen durchsetzt ist. Die Zentralboh rung bildet durch eine örtliche Erweiterung einen Druckraum, der mit der Hochdruckseite der Axial kolbenmaschine in Verbindung steht und einseitig von einer den Zapfen umgebenden Büchse begrenzt ist.
Die Büchse ist gegenüber der Zylindertrommel axial verschieblich und undrehbar am Zapfen ge führt und übergreift mit einer Schulter die Zylinder trommel. Gegen die Büchse drückt eine Druckfeder, welche sich zwischen der Büchse und einem am Zapfen angeordneten Widerlager befindet. An die Stelle der Büchse kann als technisches Äquivalent auch eine stufenweise Verdickung des Zapfens treten, der in diesem Falle durch eine axiale Verschiebbarkeit in dem die Steuerfläche tragenden Teil gegenüber der Zylindertrommel axial verschieblich und durch eine Druckfeder belastet ist,
welche sich zwischen dem Widerlager des Zapfens und dem die Steuerfläche tragenden Teil befindet. Die Zylindertrommel wird bei drucklosem Zustand des Druckraumes durch die Druckfeder über die Büchse oder den Zapfen mit ihrer Stirnfläche gegen die Steuerfläche gedrückt. Er folgt im Druckraum ein Druckaufbau, so wird die Zylindertrommel durch den Flüssigkeitsdruck im Druckraum mit ihrer Stirnfläche gegen die Steuer fläche gedrückt. Zugleich überwindet der Flüssig keitsdruck im Druckraum die Kraft der Druckfeder, und es verschieben sich demzufolge die Büchse oder der Zapfen gegenüber der Zylindertrommel.
Dabei hebt sich die Schulter der Büchse oder des Zapfens von der Zylindertrommel ab, womit die Schulterrei bung entfällt und die Zylindertrommel nur noch hy draulisch gegen ein Abheben von der Steuerfläche abgestützt ist. Beim Bekannten ist die Verbindung des Druckraumes mit dem unter Hochdfuck stehen den Teil der Maschine über Rückschlegventile ge geben, unabhängig davon, welcher Teil der Maschine, je nach der momentanen Förder- oder Drehrichtung, Hochdruck führt.
Durch die Erfindung soll nun eine Weiterentwick lung der bekannten Axialkolbenmaschinen geschaffen werden, indem erfindungsgemäss die Büchse oder der Zapfen mit grössengleichen Flächen zwei von der Zentralbohrung gebildete Druckräume einseitig be grenzen, von denen ein Druckraum mit dem Hoch- druckteit und der andere Druckraum mit dem Nie derdruckteil der Axialkolbenmaschine in Verbindung steht.
Hierdurch soll zunächst erreicht sein, dass die bisherigen Rückschlagventile entbehrlich sind, da je nach der Förder- oder Drehrichtung der Axialkolben- maschine der eine oder andere oder auch beide Druckräume wirksam sind. Ferner soll der wesent liche Vorteil erreicht sein, dass die Zylindertrommel unabhängig von dem Verhältnis der Drücke im momentanen Hochdruck- .und Niederdruckteil der Maschine stets ausreichend hydraulisch abgestützt ist.
Eine Unabhängigkeit vom Druckverhältnis im mo mentanen Hochdruck- und Niederdruckteil ist bei spielsweise von besonderer Bedeutung, wenn die Arbeitsflüssigkeit mit veränderlichen Speisedrücken der Axialkolbenpumpe zugefördert wird oder wenn mehrere Axialkolbenmotoren in Hintereinanderschal- tung betrieben werden.
Durch die Anordnung zweier Druckräume sollen zudem trotz eines sich ändernden Druckverhältnisses des Hochdruck- und Niederdruck teiles .die an der Zylindertrommel wirksamen Kipp- kräfte klein gehalten oder aufgehoben werden, welche durch die unterschiedlichen Mittenabstände begrün det sind, unter denen die Flüs:
sigkeitsdruckkräfte in den Zylindern der Trommel und an ihrer Stirnfläche angreifen, wenn die nierenförmigen Öffnungen der Steuerfläche und die hiermit zusammenwirkenden, mit den Zylindern in Verbindung stehenden Kanal mündungen an der Zylindertrommel-Stirnfläche auf einen kleinen Durchmesser begrenzt sind. Ihre An ordnung auf einem kleinen Durchmesser erlaubt es, die Dichtstege zwischen den nierenförmigen öffnun- gen der Steuerfläche und ihrem Aussendurchmesser in erwünschter Weise breit zu halten, womit die Leck verluste verringert werden.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 eine Axialkolbenpumpe, deren Druckräume in der Zentralbohrung der Zylindertrommel durch eine Büchse einseitig begrenzt sind, und Fig. 2 eine Axialkolbenpumpe, bei der die Druck räume in der Zentralbohrung der Zylinder vom Zap fen einseitig begrenzt sind.
Bei beiden Ausführungsbeispielen bezeichnet 1 die Zylindertrommel, welche vom Triebflansch 2 über die Pleuelstangen 3 und die Kolben 4 gedreht wird. Durch die Taumelbewegung des Triebflansches 2 gegenüber der Achse der Zylindertrommel 1 füh ren die Kolben 4 in den Zylinderräumen 5 Saug- und Förderbewegungen aus. Zur Steuerung des Druckmit- telflusses ist die Steuerfläche 6 vorhanden, gegen die die Zylindertrommel-Stirnfläche 7, unter Belassung eines dünnen Schmierfilmspaltes, in Anlage gehalten sein muss.
In dem die Steuerfläche 6 tragenden Teil 6' befinden sich die üblichen nierenförmigen öffnun- gen der Steuerfläche 6 mit den daran anschliessenden Kanälen 10 und 11, die je nach der Drehrichtung oder der Winkelstellung des Triebflansches 2 gegenüber der Zylind'ertrommelachse den Hoch- oder Nieder druckteil der Axialkol#benpumpe baden.
Vielfach wird die Arbeitsflüssigkeit der Axialkol- benpumpe mit einem Speisedruck zugeleitet, so dass nicht nur der Hochdruck-, sondern auch der Nieder druckteil unter Druck steht, wobei die gegebene Druckdifferenz eine veränderliche Grösse haben kann.
Der im Spalt zwischen der Steuerfläche 6 und der Zylindertrommel-Stirnfläche 7 und in den nierenför migen Öffnungen der Steuerfläche 6 herrschende Flüssigkeitsdruck hat das Bestreben, die Zylinder trommel 1 von der Steuerfläche 6 abzudrängen. Um dies zu verhindern, ist an dem die Steuerfläche 6 tra genden Teil 6' ein Zapfen 8 angeordnet, der eine Zentralbohrung der Zylindertrommel 1 durchsetzt. Die Zentralbohrung ist zur Bildung der Druckräume 9 und 9' erweitert, die über die Flüssigkeitswege 12 und 13 mit den Kanälen 10 bzw. 11 in Flüssigkeits- verbindung stehen.
Der damit gegebene Flüssigkeits druck in den Druckräumen 9 und 9' wirkt auf die grössengleichen Schulterflächen 19 und 19' der Zylin dertrommel 1 .und hält hierdurch im Verein mit dem in gleicher Richtung wirkenden Flüssigkeitsdruck in den Zylinderräumen 5 und ihren Verbindungskanälen zur Zylindertrommel-Stirnfläche 7 letztere gegen die Wirkung des Flüssigkeitsdruckes im Spalt zwischen der Zylindertrommel-Stirnfläche 7 und der Steuer fläche 6 sowie in den nierenförmigen Öffnungen in Anlage an der Steuerfläche 6.
Durch zweckentspre chende Bemessung der einzelnen druckbeaufschlagten Flächen können die einander entgegengerichteten re sultierenden Kräfte so gelegt werden, dass sie zusam menfallen, so dass kein Kippmoment auf die Zylinder trommel 1 ausgeübt wird.
Die Druckräume 9 und 9' sind auf den den Schul terflächen 19 und 19' der Zentralbohrung der Zylin dertrommel 1 gegenüberliegenden Seiten von den grö ssengleichen Druckflächen 14 und 14' begrenzt, welche sich an einer den Zapfen 8 undrehbar um gebenden Büchse 15 (Fig. 1) oder unmittelbar am Zapfen 8 (Fig. 2) befinden.
Die Büchse 15 und der Zapfen 8 sind durch axiale Verschieblichkeit der Büchse dem Zapfen 8 (Fig. 1) bzw. des Zapfens gegenüber dem Teil 6', in dem der Zapfen 8 gegen Drehung gesichert ist, zugleich gegenüber der Zylin dertrommel 1 axial verschieblich. Ihre durch den Flüssigkeitsdruck in den Druckräumen 9 und 9' be wirkte Verschiebung wird durch eine als Tellerfeder ausgebildete Druckfeder 17 begrenzt, die an einem Widerlager 18 des Zapfens 8 abgestützt ist.
Bei Druckzustand in den Druckräumen 9 und 9' befinden sich die Büchse 15 (Fig. 1) oder der Zap fen 8 (Fig. 2) in der dargestellten Lage, in der eine an ihnen vorhandene Schulter 16 von der Zylindertrom mel 1 abgehoben ist und der Flüssigkeitsdruck an den Schulterflächen 14 und 14' der Spannung der Druckfeder 17 das Gleichgewicht hält. Wenn nun mehr der Druck in den Druckräumen 9 und 9' ab fällt, wie dies beim Leerlauf der Pumpe oder bei deren Stillstand oder Anlauf der Fall ist, so überwiegt die Kraft der Feder 17.
Sie drückt nunmehr über die Schultern 16 der Büchse 15 (Fig. 1) oder des Zap fens 8 (Fig. 2), die sich hierbei gegenüber der Zylin dertrommel axial nach rechts verschieben, die Zylin dertrommel 1 mit der Stirnfläche 7 gegen die Steuer fläche 6, so dass auch bei drucklosem oder druck armem Zustand der Druckräume 9, 9' die Anlage der Zylindertrommel-Stirnfläche 7 an der Steuerfläche 6 gegeben ist.
Die Ausführungsbeispiele lassen erkennen, dass durch Anordnung der beiden Druckräume 9 und 9' die hydraulische Abstützung der Zylindertrommel 1 gegenüber den Flüssigkeits-Druckkräften im Spalt zwischen der Zylindertrommel-Stirnfläche 7 und der Steuerfläche 6 mit den nierenförmigen Öffnungen beim Druckzustand in den Druckräumen 9 und 9' stets gegeben ist, unabhängig davon, ob der Kanal 10 oder 11 den höheren Druck führt. Die hydrau lische Abstützung der Zylindertrommel 1 ist ferner im ausreichenden :Masse auch bei wechselnder Grösse der Druckdifferenz gegeben, die zwischen dem Hoch und dem Niederdruck der Axialkolbenpumpe besteht.
Es versteht sich, dass die beschriebene Ausgestal tung in gleicher Weise bei Axialkolbenmotoren An wendung finden kann.