CH672530A5

CH672530A5 -

Info

Publication number: CH672530A5
Application number: CH444986A
Authority: CH
Inventors: Manfred Mueller; Johannes Schmidt
Original assignee: Karl Marx Stadt Ind Werke
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1986-11-07
Publication date: 1989-11-30
Also published as: DD245011A1; FR2592099A1; DD245011B1; DE3633084C2; DE3633084A1

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Axialkolbenmaschine mit durchgehender Triebwelle und drehfest auf dieser angeordnetem Zylinderkörper, dessen achsparallel angeordnete Arbeitskolben sich über Gleitschuhe an einer drehgesicherten Schiefscheibe mit konstantem Neigungswinkel abstützen und durch Federmittel kraftschlüssig angedrückt werden, wobei die Triebwelle im Bereich der Schiefscheibe über ein Wälzlager im Gehäuse angeordnet ist.

Bekannt sind hydrostatische Axialkolbenmaschinen (DD-PS 79 419; DD-PS117 715 und DD-PS 140 375) mit umlaufendem Zylinderkörper und gleitschuhgestützten Arbeitskolben. Genannte Gleitschuhe laufen hierbei auf einer Schiefscheibe mit konstantem Neigungswinkel, welche im Gehäuse bzw. im Gehäuseflansch fest angeordnet ist. Die Schiefscheibe ist ausserdem gegen Verdrehung gesichert und kann eine koaxiale Durchgangsöffnung für einen Nebenantrieb (z. B. für Steuerölpumpen) aufweisen.

Die Triebwellen dieser Axialkolbenmaschinen werden steuerkopfseitig eingeführt und gelagert.

In umgekehrter Weise sind auch hydrostatische Axialkolbenmaschinen bekannt (DE-OS 1453 647 ; DE-AS 2 163 442; DE-AS 2 228 884), deren Triebwelle auf der Seite der Schiefscheibe eingeführt und wälzgelagert ist. Neben der schief-scheibenseitigen Wälzlagerung dieser Triebwelle ist sie im Bereich des Steuerspiegels/Steuerkopfes wälz- oder gleitgelagert.

Bei den erstgenannten Axialkolbenmaschinen mit nicht durchgehender Antriebswelle ist eine gesonderte Rotorlagerung erforderlich, welche eine schwere Bauweise mit sich bringt. Die Axialkolbenmaschinen mit durchgehender Triebwelle besitzen schiefscheibenseitig angeordnete Kegelrollenoder Schrägrollenlager, wodurch eine Längenabstimmung für den Lagereinbauraum notwendig wird. Hierbei fällt erhöhter Einstell- oder Abstimmaufwand an.

Weiterhin sind hydrostatische Axialkolbenmaschinen mit konstantem Hubvolumen bekannt (DD-PS 40 918 ; DD-PS 71 938 ; DD-PS 76 891 ; DE-AS 2 401 499; DE-AS 2 552 256), deren im Querschnitt kreisförmige Schiefscheibe sich stirnseitig am Gehäuse abstützt. Die mit dem umlaufenden Zylinderkörper drehfest verbundene Triebwelle durchdringt die Schiefscheibe und ist in einem Wälzlager angeordnet, wobei die Schiefscheibe fest und verdrehgesichert im Gehäuse gelagert wird. Das Wälzlager ist hierbei in einer

Ausnehmung zwischen Gehäuse und Schiefscheibe angeordnet und kommt am Gehäuse selbst zur Anlage.

Axial nicht formschlüssig sowie nicht kraftschlüssig angeordnete Festlager der Triebwelle ergeben hierbei Funktionsunsicherheiten durch Axialkräfte, welche von aussen an der Triebwelle angreifen.

Schliesslich gibt es hydrostatische Axialkolbenmaschinen (DD-PS 49 166; DD-PS 101 202; DE-AS 2 154 560) mit Schiefscheibe für konstantes Hubvolumen der Arbeitskolben, welche als flanschartiges Bauteil am Gehäuse angeordnet ist. Das Wälzlager für die Triebwelle ist dabei in diesem Bauteil oder einem dahinterliegenden Gehäuseflansch gelagert.

Auch bei diesen Axialkolbenmaschinen ergeben sich Funktionsunsicherheiten durch von aussen an der Triebwelle angreifende Axialkräfte, da die Festlager axial nicht formschlüssig sowie nicht kraftschlüssig angeordnet sind.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer hydrostatischen Axialkolbenmaschine mit konstantem Hubvolumen, welche bei massearmer Ausführung und einfachem Aufbau eine rationelle Fertigung unter Gross-Serienbedingungen ermöglicht.

Die erfindungsgemässe Axialkolbenmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass die im Querschnitt kreisförmige Schiefscheibe und das Walzlager der Triebwelle in einem Zylinderabschnitt des Gehäuses axialbeweglich hintereinander angeordnet sind und dass die Schiefscheibe mit einer als Ringfläche ausgebildeten Stirnseite an einem Aussenring des Wälzlagers kraftschlüssig abgestützt ist.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei die Zeichnung den Längsschnitt einer hydrostatischen Axialkolbenmaschine darstellt.

Die gezeigte, als Pumpe oder Motor einsetzbare hydrostatische Axialkolbenmaschine besitzt ein zylindrisches Gehäuse 1, welches einerseits mit einem Steuerkopf 2 und andererseits mit einem Flansch 3 abgeschlossen ist. Eine durchgehende zentrale Trieb welle 4 ist sowohl im Steuerkopf 2 als auch im Gehäuse 1 gelagert, wobei ein Wellenstumpf 5 den Flansch 3 durchdringt und mit einer Verzahnung 6 zur Drehmomentübertragung versehen ist. Auf dieser Triebwelle 4 ist ein Zylinderkörper 7 drehfest und selbsteinstellend angeordnet, welcher in bekannter, nicht dargestellter Weise kraftschlüssig am Steuerkopf 2 zur Anlage gebracht wird, um die Steuerung (Zu- und Abführung) des hydraulischen Mediums zu gewährleisten. Im Zylinderkörper 7 sind achsparallele Arbeitskolben 8 angeordnet und über Gleitschuhe 9 an einer Schiefscheibe 10 abgestützt. Die im Querschnitt kreisförmige Schiefscheibe 10, welche ein konstantes Hubvolumen der Axialkolbenmaschine gewährleistet, ist in einem Zylinderabschnitt 11 des Gehäuses 1 axialbeweglich geführt und gegen Verdrehung gesichert. Zum Zwecke dieser Sicherung greift ein im Gehäuse 1 angeordneter Gewindebolzen 12 in eine Längsnut 13 der Schiefscheibe 10. Die Schiefscheibe 10 liegt mit einer Stirnseite 14 an einem Aussenring 15 eines Wälzlagers 16 für die Triebwelle 4 an, welches sich am Flansch 3 des Gehäuses 1 abstützt. Die sich am Aussenring 15 des Wälzlagers 16 abstützende Stirnseite 14 der Schiefscheibe 10 ist als Ringfläche ausgebildet, welche durch eine zentrale Aussparung 17 entsteht. Vorteilhafterweise besitzt der im Zylinderabschnitt 11 geführte Teil der Schiefscheibe 10 sowie der Aussenring 15 des Wälzlagers 16 gleichen Durchmesser, wodurch eine technologisch günstige Fertigung möglich ist. Wahlweise kann aber auch der Durchmesser des Aussenringes 15 grösser ausgeführt werden als der Durchmesser der Schiefscheibe 10, um eine axiale Grobsicherung des Wälzlagers 16 zu erreichen. Die daraus resultierende abgesetzte Ausführung des Zylinderabschnittes 11 ist dann allerdings technologisch aufwendiger realisierbar. Eine kraftschlüssige Einspannung/Halterung von Wälzlager 16

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und Schiefscheibe 10 gegen den Flansch 3 erfolgt über die Arbeitskolben 8 in der Arbeitsphase der Axialkolbenmaschine sowie über Federandrückung einer zentralen Kugel 18 auf eine Halteplatte 19 der Gleitschuhe 9 in der Ruhephase/ Anlaufphase der Axialkolbenmaschine. Die genannte Andrückung der Kugel 18 erfolgt durch Federmittel 20. Über ein Sicherungsmittel 21, welches in einer Ringnut des Gehäuses 1 angeordnet und als Sprengring ausgebildet ist, wird bei gleichem Durchmesser des Zylinderabschnittes 11 der Aussenring 15 und damit das Wälzlager 16 im Montage-prozess durch Formschluss gehalten, wobei Axialspiele im Rahmen der Toleranzen zulässig sind. Zusätzlich erfolgt das beschriebene kraftschlüssige Einspannen von Wälzlager 16 und Schiefscheibe 10 mittels der in der Axialkolbenmaschine wirkenden axialen Kräfte durch Federmittel 20 sowie hydrostatischen Druck. Die Wirkungsweise der Axialkolbenmaschine ist bekannt, auf deren Beschreibung kann daher verzichtet werden.

Mit der oben beschriebenen Ausbildung und Anordnung der Schiefscheibe 10 und des Wälzlagers 16 im Zylinderabschnitt 11 des Gehäuses 1 wird zu der formschlüssigen

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Anordnung des Festlagers zusätzlich mit Hilfe der inneren Axialkräfte der hydrostatischen Axialkolbenmaschine ein kraftschlüssiges Einspannen des als Wälzlager 16 ausgebildeten Festlagers erreicht. Damit wird insbesondere den s betriebsdruckabhängigen äusseren Axialkräften auf die Triebwelle 4, beispielsweise bei Kraftübertragung mittels Kardanwelle entgegengewirkt und eine Axialverschiebung der Triebwelle 4, welche bei Drehmomentübertragung ebenfalls Axialkräfte auf den Zylinderkörper 7 und damit Anpres-lo sungsveränderungen am hydrostatischen Axiallager des Zylinderkörpers 7 zur Folge hat, vermieden. Zudem ergibt sich eine einfache Montage, die keinen Abstimmungsaufwand erfordert, d. h. keine Längenabstimmung für den Lagereinbauraum notwendig wird. Da die Triebwelle 4 im 15 Festlager axial fixiert ist und dieses Festlager über die axial verschiebbare Schiefscheibe 10 von den Arbeitskolben 8 in seine Endlage gedrückt und somit kraftschlüssig eingespannt wird, erfolgt keine unerwünschte Axialbelastung des Zylinderkörpers 7 über die drehmomentübertragende Ver-20 zahnung der Triebwelle 4.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

672530 PATENTANSPRÜCHE

1. Hydrostatische Axialkolbenmaschine mit durchgehender Trieb welle und drehfest auf dieser angeordnetem Zylinderkörper, dessen achsparallel angeordnete Arbeitskolben sich über Gleitschuhe an einer drehgesicherten Schiefscheibe mit konstantem Neigungswinkel abstützen und durch Federmittel kraftschlüssig angedrückt werden, wobei die Triebwelle im Bereich der Schiefscheibe über ein Wälzlager im Gehäuse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die im Querschnitt kreisförmige Schiefscheibe (10) und das Wälzlager (16) der Triebwelle (4) in einem Zylinderabschnitt (11) des Gehäuses (1) axialbeweglich hintereinander angeordnet sind und dass die Schiefscheibe (10) mit einer als Ringfläche ausgebildeten Stirnseite (14) an einem Aussenring (15) des Wälzlagers (16) kraftschlüssig abgestützt ist.

2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der im Zylinderabschnitt (11) geführte Teil der Schiefscheibe (10) sowie der Aussenring (15) des Wälzlagers (16) gleichen Durchmesser aufweisen.