Axialkolbenmaschine mit schwenkbarem Zylinderblock Bei der meist gebräuchlichen, älteren Bauart von Axialkolbenmaschinen mit schwenkbarem Zylinder block und fest auf der Triebwelle angeordnetem Triebflansch wird als Schwenkkörper ein Rahmen oder ein topfartiger Körper verwendet, welcher in der Nähe des Triebflanschumfanges an aussen auf gehängten Führungszapfen schwenkbar gehaltert ist, und zwar in der Regel an dem Lagerkörper,
welcher die Triebwellenlager enthält und unter Mitbenützung dieser Schwenkzapfen für die Druckmittelzu- oder -ableitung.
Diese Bauart ergibt insbesondere in der Richtung der Schwenkachse ,recht kleine Abmessungen.. Nach teilig ist anderseits der Umstand; dass die Aufhän gung des Schwenkkörpers an den aussen angeordneten Zapfen eine grosse Baulänge für die brückenartige Verbindung der .erforderlichen Schwenkzapfenträger am Lagerkörper ergibt und auch hohe Biegungs- momente in dem Schwenkkörper selbst bedingt mit der Wirkung, dass die gesamte Anordnung nur eine unbefriedigende Steifigkeit besitzt.
Ferner ist nach teilig, dass die Träger für die aussenliegenden Schwenk zapfen grosse Kräfte aufzunehmen haben, so dass ihre Verbindung mit dem Lagerkörper, welcher die Trieb welle umschliesst, zu schweren und viel Platz bean spruchenden Konstruktionen führt.
Es ist nun auch bekannt, derartige Schwenkkör per an innen im Schwenkkörper liegenden Zapfen zu führen, welche ihre Lagerung in dem entsprechend verlängerten Lagerkörper der Triebwelle finden. Je doch ist hierfür eine grosse Breite in der Richtung der Schwenkachse erforderlich.
Nun ist auch eine Bauart bekannt, bei welcher an stelle der innenliegenden Schwenkzapfen am Schwenk körper dieser grosse Aussparungen konzentrisch um die Schwenkachse, und zwar ebenfalls an seiner In nenseite aufweist. Diese greifen um entsprechend starke und kurze Schwenkzapfen .am Lagergehäuse herum. Sie ergeben eine bessere Versteifung, erfor dern jedoch auch eine grosse Baubreite, weil sonst eine Kollision der Druckmittelkanäle mit diesen Zap fen auftritt.
Erfindungsgemäss sollen :diese Nachteile der be kannten Ausführungen vermieden und .eine geringe Breite des :gesamten Körpers bei noch. weiter erhöh ter Steifigkeit dadurch erzielt sein, dass die an dem Lagerkörper vorhandenen, den Schwenkkörper von innen führenden Schwenkzapfen an ihrer der Steuer- fläche zugewandten Seite ausgespart sind, damit es. möglich ,ist, .die Druckmittelkanäle innerhalb der Zap fen anzuordnen.
Vorteilhaft sind auch noch die Zap fen so weitgehend gestutzt, da'ss von diesen, im Ver gleich mit der bekannten Ausführung, nur ein huf eisenförmiger Rest übrigbleibt.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar die Fig. 1-3 einen Längsschnitt, eine Seitenansicht und einen Querschnitt, während die Fig.4 .eine Ansicht auf den Lagerkörper ohne Welle und Schwenkkörper ist, der den hufeisenförmi- gen Zapfenrest leicht sichtbar macht. In Fig. 1 ist 1 die Triebwelle, welche mit dem Triebflansch 2 fest zusammenhängt.
An dem Trieb flansch 2 sind mittels der Kugelstangen 3 die Kolben 4 angehängt, die .in der üblichen Weise in dem rotie renden Zylinderblock 5 arbeiten, wobei es z. B. nicht nötig ist, dass die Einzelzylinderachsen genau parallel zur Drehachse 6 des Zylinderblockes verlaufen. Der Zylinderblock weist an seinem unteren Ende die Steuerfläche 7 auf, wobei in bekannter Weise eine der Zylinderanzahl entsprechende Zahl von Steueröffnun gen mit nierenförmigen Aussparungen 8 zusammen arbeiten.
Diese sind beispielsweise in einer .getrennten Platte 9 ausgespart und gestatten, den Umsteuervor- gang in der üblichen Weise durchzuführen. Die Steuerplatte 9 wird von dem Steuerboden 36 unter stützt, und dieser Steuerboden 36 ist beispielsweise durch Verschraubungen 10 mit dem eigentlichen Schwenkkörper 11 verbunden. Die Steuerfläche 7 kann eben oder sphärisch gekrümmt sein.
Der rotie rende Zylinderblock 6 ist auf dem Mittelzapfen 12 geführt, wobei dieser Mittelzapfen sowohl in dem Triebflansch 2 wie auch in dem Steuerboden 36 in bekannter Weise in entsprechenden zylindrischen oder kugeligen Lagern geführt ist. 13 ist ein Führungskör- per für den Mittelzapfen, wie er ebenfalls bekannt ist.
Es ist nun bekannt, an dem Lagerkörper 17 zur Erzielung der nötigen Steifigkeit gross bemessene Schwenkzapfen 16 konzentrisch zur Schwenkachse anzubringen, welche der Führung des Schwenkkör pers dienen. Solche Schwenkzapfen machen es jedoch unmöglich, die Ölkanäle 15 und<B>16</B> einschliesslich ihrer Wandungen 17 und 18 dicht am Triebflansch 2 vorüberzuführen, ,so wie dies bei aussen aufgehängten Führungszapfen möglich ist.
Um nun bei der an sich wegen ihrer Steifigkent wünschenswerten inneren Auf- hängung des Schwenkkörpers am Lagerkörper unter dichter Führung der Ölkanäle an dem Triebflansch- umfang vorbei eine schmale Bauweise zu erzielen, ist der der Aufhängung dienende, am Lagerkörper an gebrachte Schwenkzapfen 16 zwar gross in seinem Durchmesser und auch verhältniniässig kurz aus geführt,
dabei aber an seiner der Steuerfläche 7 zu gekehrten Seite ausgespart, so dass die Ölkanäle 14 und 15 einzüglich der Wandungen 17 und 18 und der Krümmer 19 wie bei den bekannten Ausführun gen mit äusserer Aufhängung nahe dem Aussen umfang des Triebflansches 2 angeordnet sein können.
Die Einzelheiten der Ausführung des. verkürzten und ausgesparten Schwenkzapfens 16 sowie der Auf hängung des Schwenkkörpers sind insbesondere aus Fig.4 ersichtlich. Die Aussparung ist möglich, weil im normalen Betrieb der Schwenkkörper 11 von den Schwenkzapfen 16 wegen der auftretenden grossen hydraulischen Kräfte der Kolben nur an seiner der Steuerfläche 7 abgekehrten Seite beansprucht wird.
Um bei ausser Betrieb gesetztem Antrieb, z. B. beim Transport, Schwierigkeiten zu vermeiden, ist lediglich eine Führung notwendig, welche bei der dargestellten Ausführung beidseitig durch eine annähernd nur halb- kreisningförmige Leiste 20 erwirkt ist,
die mittei's der Schrauben 21 an einen fest mit dem Schwenkkörper zusammenhängenden Ansatz 22 angeschraubt ist und an ihrer Aussenfläche 23 mit einer gegebenenfalls auch nur kurzen Führungsfläche am Lagerkörper 24, wenn .auch mit etwas Spiel, in Kontakt steht.
Die Leiste 20 besteht zweckmässig aus Bronze oder einem andern leicht gleitfähigen Material. Es wird also einerseits eine sehr kräftige und zuverlässige Auf nahme der Hauptkräfte, herrührend von den Kolben kräften im Betriebe durch die Zapfen 16 und- ander seits eine Aufnahme der gelegentlich und insbeson dere beim Transport auftretenden Kräfte umgekehr ter Richtung durch die Leisten 20 erreicht.
Es wird eine grosse Steifigkeit der gesamten Axial- kolbenmas.chine dadurch erreicht, dass der Aufbau dieses Lagerkörpers und des Schwenkkörpers kasten förmig ist.
Da die Aufhängung an den Schwenkzap fen 16 bereits die vibrierenden Kolbenkräfte über nimmt, können für die Führung des Schwenkkörpers in der Nähe der Stopfbüchsen 38 verhältnismässig leichte Konstruktionen angewendet werden.
Beispiels- weise sind für den Anschluss der Rohrleitungen 30 und 31 krümmerähnliche Träger 32 vorgesehen, wo bei der Träger rechts mit dem Fuss 33 versehen ist und diese Träger aussen um die Führungsflächen 23 und 24 einen Flansch besitzen, durch welchen sie mit tels der Schrauben 37 am Lagerkörper angebracht sind. Auf diese Weise ist es möglich, sowohl die Hal terung des Schwenkkörpers mittels Fuss 33 (oder Flansch) als auch die Rohrleitungen organisch mit dem Lagerkörper so zu verbinden,
dass .insbesondere auch eine gut zentrische Führung für die Stopfbüch sen 38 erzielt ist.
Die Gleitlagerung des Schwenkkörpers an den Zapfen 16 lässt sich auch mit Drucköl entlasten oder durch Rollen ersetzen, wie dies auch sonst üblich ist.
Die in der dargestellten Ausführung durch die Schrauben 21 angenommenen Scherkräfte können auch durch andere bekannte Hilfsmittel, wie z. B. Keile oder Passbolzen 35, aufgenommen werden.
Die in den Figuren dargestellten zylindrischen Schwenk zapfen 16, welche konzentrisch und in ihrer Verbin dungslinie senkrecht zur Triebfl'anschachse und zur Triebwellenachse liegen, können durch nicht senk recht zur Triebwellenachse liegende Zapfen ersetzt sein, und statt der zylindrischen Zapfen 16 können auch kegelige oder kugelförmig gestaltete Zapfen tre ten, das letztere insbesonders, wenn auch eine Schwenkung des.
Schwenkkörpers um eine Achse senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 verlangt wird. Die gezeigte starre Ausführung der Schwenkzapfen 16 gestattet dabei auch in der Regel ohne weiteres, die bei kugeliger oder kegelförmiger Gestalt derselben auftretenden Seitenkräfte aufzunehmen. Falls die be schriebene Axialkolbenmaschine an ei-her Seite un mittelbar mit der Atmosphäre oder dem Innern des dazugehörigen Getriebekastens in;
Verbindung steht, kann natürlich die an sich bekannte direkte Verbin dung der Kanäle im Steuerboden 36 mit der Atmo sphäre oder dem Kasteninhalt durch kurze Saug öffnungen oder Saugrohre am Steuerboden 36 vor sich gehen.
Des ferneren kann der Steuerboden 36 auch mit dem eigentlichen Schwenkkörper 11 aus einem Stück hergestellt sein und z. B. bekanntermassen zu einem offenen U-förmigen Schwenkkörper führen, der seit- lich durch Platten versteift sein kann.
Axial piston machine with swiveling cylinder block In the most common, older type of axial piston machine with swiveling cylinder block and drive flange fixedly arranged on the drive shaft, a frame or a pot-like body is used as the swivel body, which is pivotably mounted on the outside on suspended guide pins near the periphery of the drive flange, usually on the bearing body,
which contains the drive shaft bearings and using this pivot pin for the pressure medium supply or discharge.
This type of construction results in very small dimensions, especially in the direction of the pivot axis. that the suspension of the swivel body on the externally arranged pin results in a large overall length for the bridge-like connection of the required swivel pin carrier on the bearing body and also causes high bending moments in the swivel body itself with the effect that the entire arrangement has only an unsatisfactory rigidity.
It is also part of the fact that the carrier for the outer pivot pin have to absorb large forces, so that their connection with the bearing body, which encloses the drive shaft, leads to heavy and space consuming structures.
It is now also known to guide such Schwenkkör by pins lying inside the pivot body, which are stored in the correspondingly elongated bearing body of the drive shaft. However, this requires a large width in the direction of the pivot axis.
Now a type is also known in which, instead of the inner pivot pin on the pivot body, this large recesses concentrically around the pivot axis, also on its inner side. These grip around suitably strong and short trunnions on the bearing housing. They result in better stiffening, but also require a large overall width, because otherwise a collision of the pressure medium channels with these Zap fen occurs.
According to the invention, these disadvantages of the known designs are to be avoided and a small width of the entire body is still. further increased stiffness can be achieved in that the pivot pins that are present on the bearing body and guide the pivot body from the inside are recessed on their side facing the control surface so that it can. is possible, .The pressure medium channels within the Zap fen to be arranged.
Advantageously, the Zap fen are so largely trimmed that there is only a hoof-iron-shaped remainder of these, in comparison with the known design.
The drawing shows an embodiment of the invention, namely FIGS. 1-3 a longitudinal section, a side view and a cross section, while FIG. 4 is a view of the bearing body without a shaft and swivel body, which easily shows the horseshoe-shaped pin remainder power. In Fig. 1, 1 is the drive shaft, which is firmly connected to the drive flange 2.
On the drive flange 2, the pistons 4 are attached by means of the ball rods 3, which work .in the usual way in the rotating cylinder block 5, where there is z. B. is not necessary that the individual cylinder axes are exactly parallel to the axis of rotation 6 of the cylinder block. The cylinder block has at its lower end the control surface 7, a number of control openings corresponding to the number of cylinders with kidney-shaped recesses 8 working together in a known manner.
These are cut out, for example, in a separate plate 9 and allow the reversing process to be carried out in the usual manner. The control plate 9 is supported by the control base 36, and this control base 36 is connected to the actual swivel body 11 by screw connections 10, for example. The control surface 7 can be flat or spherically curved.
The rotating cylinder block 6 is guided on the central pin 12, this central pin being guided in a known manner in corresponding cylindrical or spherical bearings both in the drive flange 2 and in the control base 36. 13 is a guide body for the center pin, as it is also known.
It is now known to attach large pivot pins 16 concentric to the pivot axis, which are used to guide the Schwenkkör pers, on the bearing body 17 to achieve the necessary rigidity. Such pivot pins make it impossible, however, to pass the oil channels 15 and 16, including their walls 17 and 18, close to the drive flange 2, as is possible with externally suspended guide pins.
In order to achieve a narrow design with the inner suspension of the swivel body on the bearing body, which is desirable because of its rigidity, with tight guidance of the oil channels past the drive flange circumference, the pivot pin 16, which is used for the suspension and which is attached to the bearing body, is large its diameter and also made relatively short,
however, on its side facing the control surface 7, the oil ducts 14 and 15 including the walls 17 and 18 and the manifold 19 can be arranged near the outer circumference of the drive flange 2 as in the known embodiments with external suspension.
The details of the execution of the. Shortened and recessed pivot pin 16 and the suspension of the pivot body can be seen in particular from FIG. The recess is possible because, during normal operation, the swivel body 11 is only stressed by the swivel pin 16 on its side facing away from the control surface 7 because of the large hydraulic forces that occur.
When the drive is out of operation, e.g. B. to avoid difficulties during transport, only a guide is necessary, which is achieved on both sides in the embodiment shown by an approximately only semi-circular bar 20,
the middle of the screws 21 is screwed to a projection 22 that is firmly connected to the swivel body and is in contact on its outer surface 23 with an optionally short guide surface on the bearing body 24, if there is also some play.
The bar 20 is expediently made of bronze or some other easily slidable material. On the one hand, a very powerful and reliable absorption of the main forces, originating from the piston forces in operation, is achieved through the pin 16 and, on the other hand, the bars 20 absorb the forces that occur occasionally and in particular during transport in the opposite direction.
A great rigidity of the entire axial piston unit is achieved in that the structure of this bearing body and the swivel body is box-shaped.
Since the suspension on the pivot pin 16 already takes over the vibrating piston forces, relatively light constructions can be used for guiding the pivot body in the vicinity of the stuffing boxes 38.
For example, elbow-like supports 32 are provided for connecting the pipelines 30 and 31, where the support is provided with the foot 33 on the right and these supports have a flange around the guide surfaces 23 and 24 through which they can be connected by means of the screws 37 are attached to the bearing body. In this way it is possible to connect both the holder of the swivel body by means of a foot 33 (or flange) and the pipes organically to the bearing body in such a way that
that. In particular, a well-centric guide for the stuffing boxes sen 38 is achieved.
The sliding bearing of the swivel body on the pin 16 can also be relieved with pressurized oil or replaced by rollers, as is otherwise customary.
The shear forces assumed in the illustrated embodiment by the screws 21 can also be used by other known aids, such as. B. wedges or fitting bolts 35 are added.
The cylindrical pivot pin 16 shown in the figures, which are concentric and in their connec tion line perpendicular to the drive flange axis and the drive shaft axis, can be replaced by not perpendicular to the drive shaft axis, and instead of the cylindrical pin 16 can also be conical or spherical designed cones tre th, the latter in particular, albeit a pivoting of the.
Swivel body about an axis perpendicular to the plane of the drawing of FIG. 1 is required. The illustrated rigid design of the pivot pin 16 also generally allows the side forces that occur in the case of a spherical or conical shape to be absorbed. If the be-written axial piston machine on one side un indirectly with the atmosphere or the interior of the associated gear box in;
Connection is, of course, the per se known direct connec tion of the channels in the control base 36 with the atmosphere or the box contents through short suction openings or suction pipes on the control base 36 go ahead.
Furthermore, the control base 36 can also be made in one piece with the actual swivel body 11 and z. B. is known to lead to an open U-shaped swivel body, which can be stiffened laterally by plates.