DE102006045444A1

DE102006045444A1 - Axialkolbenmaschine

Info

Publication number: DE102006045444A1
Application number: DE200610045444
Authority: DE
Inventors: Jörg Dantlgraber; Heino Försterling
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2008-04-03
Also published as: NL1034218C; NL1034218A1

Abstract

Offenbart ist eine Axialkolbenmaschine mit zumindest einer Schrägscheibe, an der eine Zylindertrommel abgestützt ist, die eine Vielzahl von auf einem ebenen Trommelboden gleitenden oder schwenkbar auf einer mit balligen Vorsprüngen versehenen Stirnfläche eines Trommelbodens der Zylindertrommel abgestützten Zylinderhülsen aufweist, in denen Kolben geführt sind, die mit einer An-/Abtriebswelle in Wirkverbindung stehen, wobei die Zylinderhülsen über einen Dichtabschnitt mittels zumindest eines Federelements gegen jeweils einen der balligen Vorsprünge des Trommelbodens vorgespannt sind. Erfindungsgemäß greift das Federelement im Bereich des Dichtabschnitts an den Zylinderhülsen an.

Description

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige, beispielsweise aus der nachveröffentlichten DE 10 2005 056 631.6 bekannte Axialkolbenmaschine hat zwei etwa in Axialrichtung entgegengesetzt zueinander gerichtete Kolbenreihen, die mit jeweils einer an einer Schrägscheibe stirnseitig abgestützten Zylindertrommel in Wirkverbindung stehen, die eine Vielzahl von schwenkbar gelagerten und auf einer Stirnfläche eines Trommelbodens der Zylindertrommel abgestützten Zylinderhülsen aufweist. Die Kolbenreihen weisen jeweils eine Vielzahl von Kolben auf, die jeweils in einer Zylinderhülse der Zylindertrommeln geführt und mit einer Welle verbunden sind, die je nach Ausführung der Axialkolbenmaschine als Antriebs- oder Abtriebswelle wirkt. Aufgrund der Schrägstellung der Zylindertrommeln kommt es bei der Rotation der Kolben um die Wellenachse zu einer Relativbewegung zwischen den Kolben und den Zylindertrommeln, die dadurch ausgeglichen wird, dass die Zylinderhülsen entweder auf dem ebenen Trommelboden gleiten oder die Stirnflächen des Trommelbodens mit balligen Vorsprüngen versehen sind, auf denen jeweils eine der Zylinderhülsen fußseitig abgestützt ist, so dass die Zylinderhülsen mit Bezug zur Schrägscheibe schwenkbar gelagert sind. Um eine ausreichende Dichtwirkung zwischen den Zylinderhülsen und dem Trommelboden zu gewährleisten, sind die Zylinderhülsen durch Federelemente, die auf den Dichtstellen gegenüberliegende Planflächen wirken, gegen die balligen Vorsprüngen des Trommelbodens dichtend vorgespannt.
Nachteilig bei derartigen Axialkolbenmaschinen ist, dass aufgrund einer Gleitbewegung zwischen den Zylinderhülsen und den auf die den Dichtstellen gegenüberliegenden Planflächen der Zylinderhülsen wirkenden Federelementen ein Kippmoment auftreten kann, dass zum Abkippen der Zylinderhülsen von den balligen Vorsprüngen und dadurch zu einer Druckmittelleckage und zu einem verschlechterten volumetrischen Wirkungsgrad der Axialkolbenmaschine führt. Des Weiteren nachteilig ist, dass es durch das Abgleiten der Zylinderhülsen von den balligen Vorsprüngen bei ungünstigen Betriebsbedingungen zu der Ausbildung von Riefen oder sonstigen Beschädigungen in der Schrägscheibe oder in den Zylinderhülsen kommen kann.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolbenmaschine zu schaffen, bei der ein Abkippen der Zylinderhülsen wirkungsvoll verhindert ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Axialkolbenmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine hat zumindest eine Schrägscheibe, an der eine Zylindertrommel abgestützt ist, die eine Vielzahl von auf einer Stirnfläche eines Trommelbodens der Zylindertrommel abgestützten Zylinderhülsen aufweist, in denen Kolben geführt sind, die mit einer An-/Abtriebswelle in Wirkverbindung stehen, wobei die Zylinderhülsen über einen Dichtabschnitt mittels zumindest einem Federelement gegen jeweils einen der balligen Vorsprünge des Trommelbodens vorgespannt sind. Erfindungsgemäß greift das Federelement im Bereich des Dichtabschnitts an den Zylinderhülsen an. Diese Lösung hat den Vorteil, dass die Federelemente gegenüber dem Stand der Technik gemäß der DE 10 2005 056 631.6 nahe an der Dichtfläche angreifen, so dass ein aufgrund der Gleitbewegung zwischen den Zylinderhülsen und den Federelementen auftretendes Kippmoment vermieden oder zumindest stark verringert ist. Dadurch wird ein Abkippen der Zylinderhülsen von den balligen Vorsprüngen des Trommelbodens wirkungsvoll verhindert.
Die Zylinderhülsen können schwenkbar auf Vorsprüngen der Zylindertrommel oder verschiebbar auf der Zylindertrommel gelagert sein.
Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat die Zylinderhülse ein Zylinderrohr zur Aufnahme jeweils eines Kolbens und eine stirnseitige Stützplatte, an der eine Dichtkante oder Dichtfläche des Dichtabschnitts ausgebildet ist und die zumindest eine dichtabschnittseitige Anlagefläche für das Federelement oder einen Federschenkel eines Federelements aufweist.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Stützplatten abschnittsweise an den Durchmesser der Zylinderrohre angepasst sind und zumindest zwei über den Durchmesser der Zylinderrohre hervorstehende Stützabschnitte aufweisen, die jeweils eine Anlagefläche für zumindest ein Federelement oder einen Federschenkel eines Federelements ausbilden. Aufgrund der abschnittsweise an den Durchmesser der Zylinderrohre angepassten Kontur der Stützplatte wird eine dichtest gepackte Anordnung der Zylinderhülsen auf der Zylindertrommel erreicht.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführung einer Axialkolbenmaschine sind die Stützplatten jeweils mit mindestens zwei Stützabschnitten versehen, die mit je einem Federelement oder einem Federschenkel eines Federelements zusammenwirken.
Zur Positionierung der Federelemente auf der Stützplatte sind die Stützabschnitte vorzugsweise mit jeweils zumindest einem Positionierelement versehen. Beispielsweise dient eine aus dem Stützabschnitt ausgebogene Lasche als Positionierelement, die derart ausgebildet ist, dass diese das Federelement bzw. den Federschenkel zumindest abschnittsweise durchsetzt und formschlüssig auf der Stützplatte gegen Verrutschen sichert.
Um eine möglichst kompakte Anordnung der Zylinderhülsen zu erreichen, wird es erfindungsgemäß bevorzugt, die Außenkontur von zumindest einer Stirnseite der Stützplatten an die Außenkontur von benachbarten Stirnseiten der Stützplatten zumindest abschnittsweise anzupassen, so dass eine dichtest gepackte Anordnung benachbarter Zylinderhülsen auf dem Trommelboden der Zylindertrommeln erreicht wird.
Die Stützplatte hat vorzugsweise eine etwa kreisförmige, beispielsweise als Bohrung ausgeführte Ausnehmung, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung des Zylinderrohrs, so dass eine sich radial nach innen erstreckende Schulter gebildet ist, mit der die Zylinderhülse am balligen Vorsprung des Trommelbodens anliegt. Aufgrund der an der innenliegenden Radialschulter der Zylinderhülse angreifenden hydraulischen Kraft, wird eine Grundanpressung der Zylinderhülsen gegen die balligen Vorsprünge erreicht, so dass die Federelemente von der auf die Ringfläche der Radialschulter wirkenden Kraft unterstützt werden.
Es wird bevorzugt, wenn die Stützplatte stoff-, kraft- und/oder formschlüssig mit dem Zylinderrohr verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist. Beispielsweise ist das Zylinderrohr über eine Schweißverbindung mit der Stützplatte verbunden. Hierbei ist es vorteilhaft, die Zylinderhülse im Verbindungsbereich mit einer Schrägfläche auszuführen, um die Kontaktfläche und dadurch den Schweißstrom beim Widerstandsschweißen, insbesondere beim Kondensator-Impulsschweißen, gering zu halten. Bei einer alternativen Variante umgreift das Zylinderrohr einen Aufnahmeabschnitt der Stützplatte zumindest abschnittsweise und ist über eine Pressverbindung mit dieser verbunden.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein allen Zylinderhülsen einer Zylindertrommel zugewiesenes Federelement als Blatt-/Biegefeder in Form einer Fingerfeder ausgebildet, die an der Zylindertrommel fixiert und mittels jeweils einem Federschenkel gegen die Stützabschnitte der Stützplatten vorgespannt ist.
Eine derartige Fingerfeder hat vorzugsweise einen im Wesentlichen ringförmigen Grundkörper mit jeweils einem angepasst an den Durchmesser der Zylinderrohre radial nach außen verlaufenden und in Richtung der Stützplatten abgewinkelten Federschenkel, von dem im Bereich der Grundplatte ein zweiter Federschenkel abgewinkelt ist, der auf eine benachbarte Stützplatte wirkt, so dass jeweils zwei Federschenkel mit einer der Stützplatten zusammenwirken.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel sind die Stützplatten mittels Spannfedern, insbesondere Schraubenfedern, die sich zwischen jeweils einer Anlagefläche der Stützplatten und einem diesem gegenüberliegenden an der Zylindertrommel fixierten Gegenlager erstrecken, gegen den jeweiligen balligen Vorsprung vorgespannt. Vorzugsweise ist das Gegenlager als Lagerplatte ausgebildet, die aus der Lagerplatte ausgebogene Laschen als Positionierelemente zur Positionierung der Spannfedern aufweist.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine Axialkolbenmaschine gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
2 eine Detaildarstellung der Axialkolbenmaschine aus 1;
3 eine Draufsicht einer Zylinderhülse aus 2;
4 eine Einzeldarstellung einer Zylinderhülse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
5 eine Detaildarstellung einer Zylinderhülse mit Federelement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
6 eine Draufsicht auf die Zylinderhülse aus 5 im Bereich der Anlagefläche;
7 eine Ausführungsform der Zylinderhülse mit Schraubenfedern;
8 eine bevorzugte Anordnung der Zylinderhülsen aus 7 und
9 eine Darstellung der Zylinderhülsen mit einem als Fingerfeder ausgebildeten Federelement.
1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine 1, die sowohl als Hydromotor als auch als Pumpe betrieben werden kann.
Die Axialkolbenmaschine 1 hat ein gestrichelt angedeutetes Gehäuse 2, an dem ein nicht dargestellter Sauganschluss und ein nicht dargestellter Druckanschluss ausgebildet sind. Das Gehäuse 2 ist mehrteilig ausgebildet und hat zwei Deckel 4, 6, zwischen denen ein hülsenförmiges Mittelteil 8 zur Begrenzung eines Innenraums 10 eingespannt ist. Der Innenraum 10 wird von einer Antriebswelle 12 durchsetzt, die über ein Wälzlager 14, das in eine Innenbohrung 16 des Deckels 4 eingesetzt ist, und durch ein Wälzlager 18, das in einer Innenbohrung 20 des Deckels 6 angeordnet ist, in dem Gehäuse 2 gelagert ist. Ein aus dem Gehäuse 2 vorstehender freier Endabschnitt 22 der Antriebswelle 12 ist mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor verbindbar. In dem Innenraum 10 sind an den Deckeln 4, 6 drehfest oder in der Neigung verstellbar zwei Schrägscheiben 24, 26 mit jeweils einer schräg zur Wellenachse W der Antriebswelle 12 verlaufenden Stützfläche 28, 30 angeordnet. An diesen ist jeweils eine auf der Antriebswelle 12 gelagerte Zylindertrommel 32, 34 abgestützt, die eine Vielzahl von Zylinderhülsen 36, 38 aufweist, in die jeweils ein Kolben 40, 42 einer Kolbenreihe 44, 46 eintaucht. Die Zylindertrommeln 32, 34 sind schwenkbar an der Antriebswelle 12 gelagert, so dass aufgrund ihrer Schrägstellung während einer Rotation der Antriebswelle 12 eine Taumelbewegung bewirkt wird. Dabei werden die Zylindertrommeln 32, 34 über jeweils zwei an einem Mantelteil 48, 50 der Zylindertrommeln 32, 34 angreifende Mitnehmerstifte 52 in Drehrichtung mitgenommen, die jeweils in eine einen kugeligen Lagerabschnitt 54, 56 der Antriebswelle 12 durchsetzende Querbohrung 58, 60 abschnittsweise eingesetzt sind. Die Zylindertrommeln 32, 34 stützen sich jeweils über einen Trommelboden 62, 64 an der jeweiligen Stützfläche 28, 30 ab, wobei sie mittels einer Spannfeder 66, 68, die sich zwischen jeweils einem auf dem Lagerabschnitt 54, 56 verschwenkbaren Stützring 70, 72 und einem in einer inneren Umfangsnut 74, 76 des Trommelbodens 62, 64 aufgenommenen Sicherungsring 78, 80 erstreckt, gegen die jeweilige Stützfläche 28, 30 vorgespannt sind. Gemäß 1 sind die Schrägscheiben 24, 26 symmetrisch zur in 1 vertikal verlaufenden Mittelebene M angeordnet, wobei die Stützflächen 28, 30 jeweils zur Mittelebene M schräg angestellt sind. Weitere Einzelheiten der Axialkolbenmaschine 1 werden anhand der Detaildarstellung der Zylindertrommel 34 in 2 erläutert.
Gemäß 2 weisen die Kolben 42 eine im Wesentlichen kegelige Gestalt auf und bilden mit den Kolben 40 jeweils voneinander abgewandte Endabschnitte eines Doppelkolbens 82, der mit einem Mittelabschnitt 84 in eine Gewindebohrung 86 eines radial vorspringenden Antriebsflansches 88 der Antriebswelle 12 eingeschraubt ist. Die Einschraubtiefe des Mittelabschnittes 84 wird über eine Radialschulter 90 des Doppelkolbens 82 begrenzt, die in Endstellung mit einer Schulterfläche 92 stirnseitig an dem Antriebsflansch 88 anliegt. Die Kolben 42 haben jeweils einen sich von dem Mittelabschnitt 84 erstreckenden Schaft 94, der mit einem kugelförmigen Kolbenkopf 96 in eine Zylinderbohrung 98 der Zylinderhülsen 38 eintaucht und dichtend an einer Umfangswandung 100 der Zylinderhülsen 38 anliegt und einen Zylinderraum 102 begrenzt. In dem Kolbenkopf 96 ist jeweils stirnseitig ein kelchartiger, zum Zylinderraum 102 hin offener Kolbenraum 104 ausgebildet, der in eine mit einem Innengewinde 106 versehene Sacklochbohrung 108 übergeht und ermöglicht, dass bei einem Verdichtungshub eine Innenumfangswandung 154 des Kolbenkopfes 96 mit Hochdruck beaufschlagbar ist, so dass sich der Kolbenkopf 96 geometrisch an die sich bei einem Verdichtungshub des Kolbens 40, 42 radial aufweitende Zylinderhülse 38 anpassen kann. Zum Verkleinern des von dem Zylinderraum 102 und dem Kolbenraum 104 gebildeten Kompressionsvolumens und zur Reduzierung des Totvolumens kann in den Kolbenraum 104 ein Einsatz 110 eingesetzt sein, der über eine ihn durchsetzende und mit dem Innengewinde 106 in Wirkeingriff stehende Schraube 112 gesichert ist. Der Einsatz 110 hat einen Spalt, so dass sich der Kolbenkopf 96 bei einem Verdichtungshub radial aufweiten kann, um hohe Leckage zu verhindern.
Die Zylinderhülsen 38 sind über einen Dichtabschnitt 114 mittels einem Federelement 116 gegen jeweils einen balligen Vorsprung 118 des Trommelbodens 64 vorgespannt. Das Federelement 116 greift im Bereich des Dichtabschnitts 114 an den Zylinderhülsen 38 an, so dass ein aufgrund der Gleitbewegung zwischen den Zylinderhülsen 38 und den Federelementen 116 auftretendes Kippmoment vermieden oder zumindest stark verringert ist. Dadurch wird ein Abkippen der Zylinderhülsen 38 von den balligen Vorsprüngen 118 und eine damit verbundene Druckmittelleckage sowie das Ausbilden von Riefen oder sonstigen Beschädigungen der Schrägscheiben 26 oder der Zylinderhülsen 38 wirkungsvoll verhindert. Die Zylinderhülsen 38 bestehen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen aus einem Zylinderrohr 120 zur Aufnahme jeweils eines Kolbens 42 und einer stirnseitigen Stützplatte 122, an der eine Dichtkante 124 des Dichtabschnitts 114 und dichtabschnittseitige Anlageflächen 126 für das Federelement 116 ausgebildet sind. Bei der dargestellten Ausführung ist das Federelement 116 als Fingerfeder 128 ausgebildet, die über eine etwa ringförmige Grundplatte 130 auf einer Stirnfläche 132 des Mantelteils 50 der Zylindertrommel 34 fixiert und mittels jeweils einem Federschenkel 134, 136 gegen die Anlageflächen 126 der Stützplatte 122 vorgespannt ist. Die Federschenkel 134 sind gemäß einem ersten, in 2 unten dargestellten Ausführungsbeispiel etwa L-förmig als Blattfeder ausgebildet und verlaufen von der Grundplatte 130 der Fingerfeder 128 etwa parallel zu dem Zylinderrohr 120. Gemäß einem zweiten, in 2 oben dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Federschenkel 136 etwa wellenförmig in Richtung der Anlageflächen 126 und bilden eine Biegefeder aus. Die Federschenkel 134, 136 greifen jeweils über einen parallel zu der Anlagefläche 126 nach außen abgewinkelten Endabschnitt 138 an der Stützplatte 122 an. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Zylinderrohr 120 über eine Schweißverbindung 146 mit der Stützplatte 122 verbunden. Hierbei wird es besonders bevorzugt, die Zylinderhülsen 38 im Verbindungsbereich mit einer Schrägfläche 148 auszuführen, um die Kontaktfläche und dadurch den Schweißstrom beim Widerstandsschweißen, insbesondere beim Kondensator-Impulsschweißen, gering zu halten. Die Stützplatte 122 hat eine kreisförmige Ausnehmung 150, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung des Zylinderrohrs 120, so dass eine sich radial nach innen erstreckende Schulter 152 gebildet ist, mittels der die Zylinderhülsen 38 über die Dichtkante 124 dichtend auf den balligen Vorsprüngen 118 verschwenkbar abgestützt sind. Durch die Fingerfeder 128 sind die Zylinderhülsen 38 gegen die balligen Vorsprünge 118 vorgespannt, so dass auf zusätzliche Dichtelemente zwischen den Zylinderhülsen 38 und den balligen Vorsprüngen 118 verzichtet werden kann. Aufgrund der an der innenliegenden Radialschulter 152 angreifenden hydraulischen Kraft wird eine Grundanpressung der Zylinderhülsen 38 gegen die balligen Vorsprünge 118 erreicht, so dass die Fingerfeder 128 von der auf eine Ringfläche 156 der Radialschulter 152 wirkenden Kraft unterstützt wird und somit eine schwächere Feder einsetzbar ist. Zur Herstellung einer Druckmittelverbindung zwischen den Zylinderräumen 102 und einem Saug- bzw. Druckanschluss der Axialkolbenmaschine 1 sind die balligen Vorsprünge 118 jeweils von einer zum Zylinderraum 102 hin offenen Bohrung 158 durchsetzt, die jeweils in einen Durchbruch 162 des Trommelbodens 64 mündet, so dass, wie dargestellt, die Bohrung 158 durch den Trommelboden 64 verlängert ist und jeweils mit nicht dargestellten Steuernieren der Schrägscheibe 26 in Überdeckung bringbar ist, so dass in Abhängigkeit von der Drehposition (innerer, äußerer Totpunkt) der Zylindertrommel 34 eine Verbindung mit dem Saug- oder dem Druckanschluss hergestellt wird, um Druckmittel in den Zylinderraum 102 nachzusaugen oder mit Hochdruck beaufschlagtes Druckmittel zu einem Verbraucher zu leiten. Die balligen Vorsprünge 118 können, wie dargestellt, einteilig als kuppelartige Erhebungen des Trommelbodens 64 oder als in entsprechende Aufnahmen des Trommelbodens 64 eingesetzte, insbesondere eingepresste, Kugelkopfelemente ausgebildet sein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Stützplatten 122 der Zylinderhülsen 38 von einer Stirnfläche 160 des Trommelbodens 64 beabstandet sind, so dass die Zylinderhülsen 38 bei einer Transversalbewegung nicht auf die Stirnfläche 160 auflaufen und von den balligen Vorsprüngen 118 abgehoben werden.
Wie 3 zu entnehmen ist, die eine Draufsicht einer Zylinderhülse 38 aus 2 zeigt, sind die Stützplatten 122 abschnittsweise an den Durchmesser der Zylinderrohre 120 angepasst und weisen jeweils zumindest zwei etwa radial über den Durchmesser des Zylinderrohres 120 hervorstehende Stützabschnitte 140 auf, die jeweils eine Anlagefläche 126 für zumindest einen Federschenkel 134, 136 eines Federelements 116 ausbilden (siehe 2). Aufgrund der abschnittsweise an den Durchmesser der Zylinderrohre 120 angepassten Kontur der Stützplatte 122 wird eine dichtest gepackte Anordnung der Zylinderhülsen 38 auf der Zylindertrommel 62, 64 (siehe 1) erreicht. Bei der dargestellten Ausführung sind an der Stützplatte 122 drei Stützabschnitte 140 ausgebildet, die gemäß 2 mit jeweils einem Federschenkel 134, 136 des als Fingerfeder 128 ausgebildeten Federelements 116 zusammenwirken, die auf der Zylindertrommel 64 fixiert und gegen die Stützabschnitte 140 der Stützplatten 122 vorgespannt ist. Zur Positionierung der Federschenkel 134, 136 auf der Stützplatte 122, sind die Stützabschnitte 140 mit jeweils einem als Lasche 142 ausgebildeten Positionierelement versehen, die derart aus den Stützabschnitten 140 ausgebogen sind, dass diese Ausnehmungen 144 der Endabschnitte 138 (siehe 2) der Federschenkel 134, 136 durchsetzen und diese formschlüssig auf den Anlageflächen 126 der Stützplatte 122 gegen Verrutschen sichern. Aufgrund der an drei Stützabschnitten 140 angreifenden Federschenkel 134, 136 der Fingerfeder 128 wird eine statisch bestimmte Abstützung der Zylinderhülsen 38 und dadurch eine hohe Abkippsicherheit bei minimalem fertigungstechnischen Aufwand erreicht.
Bei einer alternativen, in 4 dargestellten Variante einer Zylinderhülse 38 umgreift das Zylinderrohr 120 einen von der Anlagefläche 126 axial vorstehenden Aufnahmeabschnitt 166 der Stützplatte 122 und ist über eine Stirnfläche 168 mit der Anlagefläche 126 der Stützplatte 122 in Anlage gebracht und über eine Pressverbindung mit dieser verbunden. Aufgrund der an einer Ringstirnfläche 170 des innenliegenden Aufnahmeabschnitts 166 angreifenden hydraulischen Kraft wird, wie bereits erläutert, eine Grundanpressung der Zylinderhülsen 38 gegen die balligen Vorsprünge 118 (siehe 2) erreicht, so dass die Federelemente 116 von der auf die Ringstirnfläche 170 des Aufnahmeabschnitts 166 wirkenden Kraft unterstützt wird und somit eine schwächere Feder einsetzbar ist.
Gemäß 5, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Zylinderhülse 38 mit Federelement 116 zeigt, sind die Federschenkel 172 bei diesem Ausführungsbeispiel mit einem etwa parallel zu dem Zylinderrohr 120 verlaufenden Linearabschnitt 174 versehen, der über einen schräg nach außen verlaufenden Abschnitt 176 in einen weiteren Linearabschnitt 178 übergeht, der einen radial nach innen gebogenen, auf der Anlagefläche 126 der Stützplatte 122 angreifenden Endabschnitt 180 hat. 6 zeigt eine Draufsicht auf die Zylinderhülse 38 aus 5 im Bereich der Anlagefläche 126, gemäß der die Endabschnitte 180 mit einer an die Laschen 142 angepassten Bohrung 182 versehen und von außen auf die Laschen 142 der Stützabschnitte 164 aufgesetzt sind, so dass die kreisförmig abgerundeten Endabschnitte 180 von den Laschen 142 durchsetzt und die Federschenkel 172 auf der Stützplatte 122 gehalten sind.
Wie 7 zu entnehmen ist, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Zylinderhülse 36 mit schematisch angedeutetem Kolben 40 und Zylindertrommel 32 zeigt, sind die Stützplatten 122 bei dieser Variante mittels Schraubenfedern 184 gegen den jeweiligen balligen Vorsprung 118 vorgespannt, die sich zwischen jeweils einer Anlagefläche 126 der Stützplatten 122 und einer dieser etwa parallel gegenüberliegenden Stützfläche 186 eines mit dem Mantelteil 48 der Zylindertrommel 32 mittels Schrauben 164 verbundenen Gegenlagers 188 erstrecken. Das Gegenlager 188 ist als Lagerplatte mit in Richtung der Stützplatte 122 ausgebogenen Laschen 190 zur Positionierung der Schraubenfedern 184 auf den Stützflächen 186 ausgebildet. Die Außenkontur der Lagerplatte 188 ist im Wesentlichen an die Kontur der Stützplatten 122 angepasst, so dass eine dichtest gepackte Anordnung benachbarter Zylinderhülsen 36 ermöglicht ist.
Gemäß 8, die eine bevorzugte Anordnung der Zylinderhülsen 36, 38 zeigt, ist die Außenkontur von zumindest einer Stirnseite 192 der Stützplatten 122 an die Außenkontur von benachbarten Stirnseiten 194 der Stützplatten 122 zumindest abschnittsweise angepasst, so dass eine dichtest gepackte Anordnung der Zylinderhülsen 36, 38 auf dem nicht dargestellten Trommelboden 62, 64 der Zylindertrommeln 32, 34 erreicht wird.
9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem als Fingerfeder 196 ausgebildeten Federelement 116 mit Zylinderhülsen 36, 38, das auf der Zylindertrommel 32, 34 (siehe 1) fixiert und mittels jeweils einem Federschenkel 198, 200 gegen die Anlagefläche 126 der Stützplatten 122 vorgespannt ist. Eine derartige Fingerfeder 196 hat einen im Wesentlichen ringförmigen Grundkörper 202 mit angepasst an den Durchmesser der Zylinderrohre 120 radial nach außen verlaufenden und in Richtung der Stützplatten 122 abgewinkelten Federschenkeln 198, von denen im Bereich der Grundplatte 202 jeweils ein zweiter Federschenkel 200 abgewinkelt ist, der auf eine benachbarte Stützplatte 122 wirkt, so dass jeweils zwei Federschenkel 198, 200 diagonal versetzt mit einer der Stützplatten 122 zusammenwirken. Die Federschenkel 198 folgen abschnittsweise der Außenkontur der Zylinderrohre 120 und sind derart gebogen, dass sie in einem spitzen Winkel über eine Stirnkante 204 auf den Anlageflächen 126 der Stützplatte 122 angreifen. Die von den ersten Federschenkeln 198 abgewinkelten Federschenkel 200 sind bei dieser Variante bogenförmig gekrümmt und wirken über einen Endabschnitt 206 auf die Stützplatten 122. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Stützplatten 122 mit jeweils parallel zu den Seitenflächen 208 benachbarter Stützplatten 122 verlaufenden Seitenflächen 210 ausgeführt, die über parallel angeordnete gebogene Stirnflächen 212, 214 verbunden sind, so dass eine möglichst kompakte Anordnung der Zylinderhülsen 36, 38 erreicht wird. Eine derartige Fingerfeder 196 ist besonders vorteilhaft einstückig als Blechbiegeteil herstellbar.
Offenbart ist eine Axialkolbenmaschine 1 mit zumindest einer Schrägscheibe 24, 26, an der eine Zylindertrommel 32, 34 abgestützt ist, die eine Vielzahl von auf einem ebenen Trommelboden gleitenden oder schwenkbar auf einer mit balligen Vorsprüngen 118 versehenen Stirnfläche 160 eines Trommelbodens 62, 64 der Zylindertrommel 32, 34 abgestützten Zylinderhülsen 36, 38 aufweist, in denen Kolben 40, 42 geführt sind, die mit einer An-/Abtriebswelle 12 in Wirkverbindung stehen, wobei die Zylinderhülsen 36, 38 über einen Dichtabschnitt 114 mittels zumindest einem Federelement 116 gegen jeweils einen der balligen Vorsprünge 118 des Trommelbodens 62, 64 vorgespannt sind. Erfindungsgemäß greift das Federelement 116 im Bereich des Dichtabschnitts 114 an den Zylinderhülsen 36, 38 an.

1: Axialkolbenmaschine
2: Gehäuse
4: Deckel
6: Deckel
8: Mittelteil
10: Innenraum
12: Antriebswelle
14: Wälzlager
16: Innenbohrung
18: Wälzlager
20: Innenbohrung
22: Endabschnitt
24: Schrägscheibe
26: Schrägscheibe
28: Stützfläche
30: Stützfläche
32: Zylindertrommel
34: Zylindertrommel
36: Zylinderhülse
38: Zylinderhülse
40: Kolben
42: Kolben
44: Kolbenreihe
46: Kolbenreihe
48: Mantelteil
50: Mantelteil
52: Mitnehmerstift
54: Lagerabschnitt
56: Lagerabschnitt
58: Querbohrung
60: Querbohrung
62: Trommelboden
64: Trommelboden
66: Spannfeder
68: Spannfeder
70: Stützring
72: Stützring
74: Umfangsnut
76: Umfangsnut
78: Sicherungsring
80: Sicherungsring
82: Doppelkolben
84: Mittelabschnitt
86: Gewindebohrung
88: Antriebsflansch
90: Radialschulter
92: Schulterfläche
94: Schaft
96: Kolbenkopf
98: Zylinderbohrung
100: Umfangswandung
102: Zylinderraum
104: Kolbenraum
106: Innengewinde
108: Sacklochbohrung
110: Einsatz
112: Schraube
114: Dichtabschnitt
116: Federelement
118: balliger Vorsprung
120: Zylinderrohr
122: Stützplatte
124: Dichtkante
126: Anlagefläche
128: Fingerfeder
130: Grundplatte
132: Stirnfläche
134: Federschenkel
136: Federschenkel
138: Endabschnitt
140: Stützabschnitt
142: Lasche
144: Ausnehmung
146: Schweißverbindung
148: Schrägfläche
150: Ausnehmung
152: Schulter
154: Innenumfangswandung
156: Ringfläche
158: Bohrung
160: Stirnfläche
162: Durchbruch
166: Aufnahmeabschnitt
168: Stirnfläche
170: Ringstirnfläche
172: Federschenkel
174: Linearabschnitt
176: Abschnitt
178: Linearabschnitt
180: Endabschnitt
182: Bohrung
184: Schraubenfeder
186: Stützfläche
188: Gegenlager
190: Lasche
192: Stirnseite
194: Stirnseite
196: Fingerfeder
198: Federschenkel
200: Federschenkel
202: Grundkörper
204: Stirnkante
206: Endabschnitt
208: Seitenfläche
210: Seitenfläche
212: Stirnfläche
214: Stirnfläche

Claims

Axialkolbenmaschine mit zumindest einer Schrägscheibe (24, 26), an der eine Zylindertrommel (32, 34) abgestützt ist, die eine Vielzahl von auf einer Stirnfläche (160) eines Trommelbodens (62, 64) der Zylindertrommel (32, 34) abgestützten Zylinderhülsen (36, 38) aufweist, in denen Kolben (40, 42) geführt sind, die mit einer An-/Abtriebswelle (12) in Wirkverbindung stehen, wobei die Zylinderhülsen (36, 38) über einen Dichtabschnitt (114) mittels zumindest einem Federelement (116) gegen den Trommelboden (62, 64) vorgespannt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (116) im Bereich des Dichtabschnitts (114) an den Zylinderhülsen (36, 38) angreift.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, wobei die Zylinderhülsen (36, 38) verschiebbar oder auf balligen Vorsprüngen (118) schwenkbar am Trommelboden (62, 64) abgestützt sind.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zylinderhülsen (36, 38) ein Zylinderrohr (120) zur Aufnahme jeweils eines Kolbens (40, 42) und eine fußseitige Stützplatte (122) aufweisen, an denen eine Dichtkante (124) oder Dichtfläche des Dichtabschnitts (114) ausgebildet ist und die zumindest eine dichtabschnittseitige Anlagefläche (126) für das Federelement (116) hat.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 3, wobei die Stützplatten (122) abschnittsweise an den Durchmesser des Zylinderrohres (120) angepasst sind und zumindest zwei über den Durchmesser des Zylinderrohres (120) hervorstehende Stützabschnitte (140) aufweisen, die jeweils eine Anlagefläche (126) für zumindest ein Federelement (116) oder einen Federschenkel (134, 136, 172, 198, 200) eines Federelements (116) ausbilden.
Axialkolbenmaschine nach Anspruche 4, wobei die Stützplatten (122) jeweils drei Stützabschnitte (140) aufweisen, die mit jeweils einem Federelement (116) oder einem Federschenkel (134, 136, 172, 198, 200) eines Federelements (116) zusammenwirken.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Stützabschnitte (140) zumindest ein Positionierelement (142), insbesondere jeweils eine aus dem Stützabschnitt (140) ausgebogene Lasche zur Positionierung der Federelemente (116) oder einem Federschenkel (134, 136, 172, 198, 200) eines Federelements (116) auf der Stützplatte (122) aufweisen.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Außenkontur von zumindest einer Stirnseite (192) der Stützplatten (122) an die Außenkontur von benachbarten Stirnseiten (194) der Stützplatten (122) zumindest abschnittsweise angepasst ist.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Stützplatte (122) eine etwa kreisförmige Ausnehmung (150) aufweist, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung des Zylinderrohrs (120), so dass eine sich radial nach innen erstreckende Schulter (152) gebildet ist, über die die Zylinderhülse (36, 38) gegen den balligen Vorsprung (118) des Trommelbodens (62, 64) vorgespannt ist.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die Stützplatte (122) stoff-, kraft- und/oder formschlüssig mit dem Zylinderrohr (120) verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 9, wobei das Zylinderrohr (120) über eine Schweißverbindung (146) mit der Stützplatte (122) verbunden ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 9, wobei das Zylinderrohr (120) einen Aufnahmeabschnitt (166) der Stützplatte (122) zumindest abschnittsweise umgreift und über eine Pressverbindung mit dieser verbunden ist.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 11, wobei das Federelement (116) als Fingerfeder (128, 196) ausgebildet ist, die an der Zylindertrommel (32, 34) fixiert und mittels jeweils einem Federschenkel (134, 136, 172, 198, 200) gegen die Stützabschnitte (140) der Stützplatten (122) vorgespannt ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 12, wobei die Fingerfeder (196) einen im Wesentlichen ringförmigen Grundkörper (202) mit jeweils einem angepasst an den Durchmesser der Zylinderrohre (120) radial nach außen verlaufenden und in Richtung der Stützplatten (122) abgewinkelten Federschenkel (198) hat, von dem im Bereich des Grundkörpers (202) ein zweiter Federschenkel (200) abgewinkelt ist, der auf eine benachbarte Stützplatte (122) wirkt, so dass jeweils zwei Federschenkel (198, 200) mit einer der Stützplatten (122) zusammenwirken.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 11, wobei die Stützplatten (122) mittels Spannfedern (184), vorzugsweise Schraubenfedern, gegen den jeweiligen balligen Vorsprung (118) vorgespannt sind, die sich zwischen der Anlagefläche (126) der Stützplatten (122) und einem diesem gegenüberliegenden an der Zylindertrommel (32, 34) fixierten Gegenlager (188) erstrecken.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 14, wobei das Gegenlager (188) als Lagerplatte ausgebildet ist, die Positionierelemente (190), vorzugsweise aus der Lagerplatte ausgebogene Laschen, zur Positionierung der Spannfedern (122) aufweist.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 15, wobei die Stützplatten (122) von der Stirnfläche (160) des Trommelbodens (62, 64) beabstandet sind.