DE102007059433A1

DE102007059433A1 - displacement

Info

Publication number: DE102007059433A1
Application number: DE200710059433
Authority: DE
Inventors: Martin Bergmann; Lukas Krittian; Bernward Dr. Welschof
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Hydraulics GmbH and Co KG
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2009-06-18
Also published as: FR2924744A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verdrängermaschine, insbesondere Axialkolbenmaschine (1), mit einer um eine Drehachse (D) angeordneten Zylindertrommel (2), die mit Kolbenausnehmungen (3) versehen ist, in denen jeweils ein Kolben (4) längsverschiebbar angeordnet ist, wobei die Kolben (4) mittels jeweils eines Wälzkörpers (5) an einer huberzeugenden Laufbahn (6) abgestützt sind. Die Aufgabe, mit geringem Bauaufwand eine Verdrängermaschine mit erhöhter Leistungsdichte und erhöhter Lebensdauer zur Verfügung zu stellen, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Wälzkörper (5) mittels einer als Gleitlager ausgebildeten Innenlagerung (12) gelagert ist. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist hierzu der Wälzkörper (5) mit einer Längsbohrung (18) zur Aufnahme eines Lagerbolzens (17) versehen.The invention relates to a displacement machine, in particular axial piston machine (1), with a cylinder drum (2) arranged around a rotation axis (D), which is provided with piston recesses (3), in each of which a piston (4) is longitudinally displaceable, the pistons (4) are supported by means of a respective rolling element (5) on a stroke-generating track (6). The object to provide a positive displacement machine with increased power density and increased life with little construction cost is inventively achieved in that the rolling elements (5) by means of a slide bearing designed as inner bearing (12) is mounted. According to one embodiment of the invention, for this purpose, the rolling body (5) is provided with a longitudinal bore (18) for receiving a bearing pin (17).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdrängermaschine, insbesondere Axialkolbenmaschine, mit einer um eine Drehachse angeordneten Zylindertrommel, die mit Kolbenausnehmungen versehen ist, in denen jeweils ein Kolben längsverschiebbar angeordnet ist, wobei die Kolben mittels jeweils eines Wälzkörpers an einer huberzeugenden Laufbahn abgestützt sind.The The invention relates to a displacement machine, in particular Axial piston machine, with a cylinder drum arranged about an axis of rotation, the is provided with piston recesses, in each of which a piston is arranged longitudinally displaceable, wherein the piston means each of a rolling element at a stroke-generating Career are supported.

Eine gattungsgemäße, in Schrägscheibenbauweise ausgebildete mehrhubige und als Axialkolbenmaschine ausgebildete Verdrängermaschine ist aus der DE 10 2005 058 323 A1 bekannt. Bei dieser Axialkolbenmaschinen sind die Wälzkörper, mit denen die Kolben an der Laufbahn abgestützt sind und auf der Laufbahn abrollen, als Rollen ausgebildet, die in dem entsprechenden Kolben mit dem Außenumfang in einer Ausnehmung gelagert, wobei die Ausnehmung des Kolbens die Rolle käfigartig umschließt und zwischen dem Kolben und der Rolle ein Gleitlager ausgebildet ist. Eine derartige Außenlagerung der Rolle erfordert jedoch in dem Kolben eine aufwändig herzustellende Ausnehmung, die an die Kontur der Rolle angepasst ist. An dem Gleitlager zwischen der Rolle und der Ausnehmung tritt im Berieb der Axialkobenmaschine eine Reibkraft auf, die am Außenumfang der Rolle angreift und mit dem Außenradius der Rolle eine Reibmoment erzeugt, das dem Abrollen der Rolle auf der Laufbahn entgegenwirkt. Um hierbei ein Abrollen der Rolle auf der Laufbahn sicherzustellen, muss die Reibzahl zwischen der Rolle und der Ausnehmung geringer als die Reibzahl zwischen der Rolle und der Laufbahn sein. Um dies sicherzustellen, werden zwischen der Rolle und der Ausnehmung im Bereich der Außenlagerung der Rolle Gleitlagerbuchsen aus einem Metall-Kunststoff-Verbundwerkstoff eingesetzt, die einen entsprechend niedrigen Reibfaktor aufweisen. Derartige Gleitlagerbuchsen weisen jedoch eine eingeschränkte Temperaturfestigkeit auf. Wird die Axialkolbenmaschine bei hohen Drücken und/oder hohen Drehzahlen betrieben, kann es aufgrund der hohen Reibmomente an der Außenlagerung der Rollen zu einer hohen Wärmeentwicklung und somit einer hohen Temperaturbelastung des zwischen der Rolle und dem Kolben ausgebildeten Gleitlagers kommen, wodurch die Lebensdauer der Axialkolbenmaschine stark herabgesetzt wird. flugrund dieser Effekte werden derartige Axialkolbenmaschinen lediglich mit Drücken im sogenannten Mitteldruckbereich im Bereich von ca. 200 bis ca. 300 bar eingesetzt, wobei weiterhin hohe Drehzahlen zu vermeiden sind. Hierdurch weist eine gattungsgemäße Axialkolbenmaschine lediglich eine geringe Leistungsdichte auf.A generic, designed in swash plate design multi-stroke and designed as an axial piston displacement machine is known from DE 10 2005 058 323 A1 known. In this axial piston machines, the rolling elements, with which the pistons are supported on the track and roll on the track, formed as rollers which are mounted in the corresponding piston with the outer circumference in a recess, wherein the recess of the piston encloses the roller like a cage and between the piston and the roller is formed a sliding bearing. However, such external storage of the roller requires in the piston a complicated to produce recess, which is adapted to the contour of the role. On the sliding bearing between the roller and the recess occurs in Berieb the Axialkobenmaschine a frictional force acting on the outer circumference of the roller and generates a friction torque with the outer radius of the roller, which counteracts the rolling of the roller on the track. In order to ensure a rolling of the roller on the track, the coefficient of friction between the roller and the recess must be less than the coefficient of friction between the roller and the track. To ensure this, are used between the roller and the recess in the outer storage of the roller plain bearing bushes made of a metal-plastic composite material, which have a correspondingly low coefficient of friction. However, such plain bearing bushes have a limited temperature resistance. If the axial piston machine is operated at high pressures and / or high rotational speeds, a high heat development and thus a high temperature load of the sliding bearing formed between the roller and the piston can occur due to the high friction moments on the outer bearing of the rollers, whereby the service life of the axial piston machine is strong is lowered. Due to these effects, such axial piston machines are only used with pressures in the so-called medium-pressure range in the range of about 200 to about 300 bar, while continuing to avoid high speeds. As a result, a generic axial piston machine has only a low power density.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verdrängermaschine der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die mit geringem Bauaufwand eine höhere Leistungsdichte und eine erhöhte Lebensdauer aufweist.Of the present invention is based on the object, a positive displacement machine to provide the type mentioned above, the low construction costs a higher power density and has an increased life.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Wälzkörper mittels einer als Gleitlager ausgebildeten Innenlagerung gelagert ist. Bei einer erfindungsgemäßen als Gleitlager ausgebildeten Innenlagerung des Wälzkörpers greift die im Berieb der Axialkobenmaschine im Gleitlager auftretende Reibkraft am Innenumfang der Wälzkörper an, wodurch sich gegenüber einer Außenlagerung der Wälzkörper ein verringertes Reibmoment ergibt, das dem Abrollen des Wälzkörpers auf der Laufbahn entgegenwirkt. Aufgrund dieser verringerten Reibungsverluste weist eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine einen erhöhten Wirkungsgrad auf und eine geringere Wärmeentwicklung in dem Gleitlager auf. Zudem sind bei einer erfindungsgemäßen Innenlagerung der Wälzkörper keine Gleitlagerbuchsen erforderlich, wodurch die als Gleitlager ausgebildete Innenlagerung der Wälzkörper eine erhöhte Temperaturfestigkeit aufweist, die in Verbindung mit der verringerten Wärmeentwicklung der Innenlagerung des Wälzkörpers zu einer erhöhten Lebensdauer der Axialkolbenmaschine führt. Eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine kann somit mit höheren Drücken und höheren Drehzahlen betrieben werden, wodurch die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine eine erhöhte Leistungsdichte aufweist. Darüber hinaus entfällt aufgrund der Innenlagerung der Wälzkörper eine aufwändig herzustellende, an die Kontur des Wälzkörpers angepasste Ausnehmung in den Kolben, wodurch sich weiterhin ein verringerter Bauaufwand für eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine erzielen lässt.These The object is achieved according to the invention that the rolling elements by means of a sliding bearing trained indoor storage is stored. In an inventive designed as a plain bearing bearing of the rolling element engages the occurring in Berieb the Axialkobenmaschine in plain bearings Frictional force on the inner circumference of the rolling elements, which towards an external bearing of the rolling elements a reduced friction torque results, the rolling of the rolling element counteracts on the career path. Because of this reduced friction losses has an axial piston machine according to the invention an increased efficiency and a lower heat development in the plain bearing. In addition, in an inventive Internal bearing of the rolling elements no plain bearing bushes required, whereby formed as a sliding bearing inner bearing the rolling elements increased temperature resistance which, in conjunction with the reduced heat development the inner bearing of the rolling element to an elevated Lifespan of the axial piston machine leads. An inventive Axial piston machine can thus with higher pressures and be operated at higher speeds, whereby the inventive Axial piston machine has an increased power density. In addition, due to the inner storage the rolling elements a complex to produce adapted to the contour of the rolling body recess in the piston, which continues to reduce construction costs for an axial piston machine according to the invention achieve.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Wälzkörper mit einer Längsbohrung zur Aufnahme eines Lagerbolzens versehen. Mit einem Lagerbolzen, der in einer Längsbohrung des Wälzkörpers aufgenommen ist, kann mit geringem Bauaufwand zwischen dem Außenumfang des Lagerbolzens und dem Innenumfang der Längsbohrung des Wälzkörpers eine als Gleitlager ausgebildete Innenlagerung des Wälzkörpers hergestellt werden. Der Bohrungsdurchmesser der Längsbohrung entspricht hierbei dem Innenumfang des Wälzkörpers, an dem die Reibkraft angreift und das dem Abrollen des Wälzkörpers auf der Laufbahn entgegenwirkende Reibmoment erzeugt.According to one preferred embodiment of the invention is the rolling elements with a longitudinal bore for receiving a bearing pin Mistake. With a bearing pin in a longitudinal bore of the Rolling element is added, can with low Construction costs between the outer periphery of the bearing pin and the inner circumference of the longitudinal bore of the rolling body designed as a plain bearing bearing of the rolling element getting produced. The bore diameter of the longitudinal bore corresponds in this case, the inner circumference of the rolling body on which the frictional force acts and the rolling of the rolling element generated on the track counteracting friction torque.

Der Kolben kann gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung an dem der Laufbahn zugeordneten Bereich mit einer gabelförmigen Ausnehmung versehen sein, die mit einer Lagerbohrung für den Lagerbolzen versehen ist. Eine derartige gabelförmige Ausnehmung kann an dem Kolben auf einfache Weise hergestellt werden und mit der Lagerbohrung für den Lagerzapfen versehen werden, wodurch die Innenlagerung des Wälzkörpers einen geringen Herstellaufwand aufweist.The piston can be provided according to a preferred embodiment of the invention at the raceway associated region with a fork-shaped recess which is provided with a bearing bore for the bearing pin. Such a fork-shaped recess can be made on the piston in a simple manner and provided with the bearing bore for the bearing journal, whereby the inner bearing of the rolling body ge wrestle manufacturing costs.

Mit besonderem Vorteil ist der Lagerbolzen in der Lagerbohrung mittels einer formschlüssigen Verdrehsicherung befestigt. Hierdurch kann auf einfache Weise der Lagerzapfen gegen eine Rotation um die Längsachse gesichert werden und somit ein Gleitlager zwischen dem Lagerzapfen und dem Wälzkörper erzielt werden.With particular advantage of the bearing pin in the bearing bore by means attached a positive rotation. hereby can easily the bearing pin against rotation about the longitudinal axis be secured and thus a sliding bearing between the journals and the rolling element can be achieved.

Zweckmäßigerweise weist die gabelförmige Ausnehmung des Kolbens zwei Seitenplatten auf, wobei die Lagerbohrung in zumindest einer Seitenplatte einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweist und der Lagerbolzen mit einem entsprechenden Querschnitt versehen ist. Durch einen derartigen, von der Kreisform abweichenden Querschnitt der Lagerbohrung und des Lagerzapfens im Bereich einer Seitenplatte kann eine formschlüssige Verdrehsicherung des Lagerzapfens auf einfache Weise erzielt werden. Der Querschnitt kann hierbei beispielsweise als Zweikant- oder Vierkantprofil ausgestaltet werden.Conveniently, The fork-shaped recess of the piston has two side plates on, wherein the bearing bore in at least one side plate a having a different cross section of the circular shape and the bearing pin is provided with a corresponding cross-section. By such, of the circular shape deviating cross section of the bearing bore and of the journal in the area of a side plate can be a positive rotation of the journal can be achieved in a simple manner. The cross section can in this case, for example, designed as a two-edge or square profile become.

Zudem ergeben sich besondere Vorteile, wenn der der Lagerbolzen in der Lagerbohrung axial gesichert ist, insbesondere mittels einer als Sicherungsring ausgebildeten formschlüssigen Sicherungseinrichtung. Hierdurch kann auf einfache Weise eine axiale Sicherung des Lagerbolzens in der Lagerbohrung erzielt werden. Anstelle eines Sicherungsringes kann ebenfalls eine axiale Sicherung des Lagerbolzens durch eine Umbördelung erfolgen. Zudem kann die axiale Sicherung des Lagerbolzens mittels eines Stiftes oder durch Verschrauben des Lagerbolzens in der Lagerbohrung erzielt werden.moreover Special advantages arise when the bearing pin in the Bearing hole is axially secured, in particular by means of a Circlip formed positive locking device. As a result, in an easy way an axial securing of the bearing pin be achieved in the bearing bore. Instead of a retaining ring can also be an axial securing of the bearing pin by a Beading done. In addition, the axial securing of the Bearing pin by means of a pin or by screwing the bearing pin be achieved in the bearing bore.

Bei derartigen Axialkolbenmaschinen ist es erforderlich, dass der auf der Laufbahn abrollende Wälzkörper mit der Rotationsachse senkrecht und radial zur Drehachse der Zylindertrommel ausgerichtet ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist hierbei der Kolben in der Kolbenausnehmung gegen Verdrehen um eine Kolbenlängsachse gesichert. Bei einem in der gabelförmigen Ausnehmung des Kolbens mittels des Lagerbolzens formschlüssig gelagerten Wälzkörper kann mittels einer Verdrehsicherung des Kolbens in der Kolbenausnehmung auf einfache die radiale Ausrichtung der Rotationsachse des Wälzkörpers zur Drehachse der Zylindertrommel erzielt werden.at Such axial piston machines, it is necessary that on the rolling element rolling rolling elements with the axis of rotation is aligned perpendicular and radial to the axis of rotation of the cylinder drum. According to one embodiment of the invention is hereby the piston in the piston recess against rotation about a piston longitudinal axis secured. In one in the fork-shaped recess of the Piston by means of the bearing pin form-fitting mounted rolling elements can by means of a rotation of the piston in the piston recess to simple the radial orientation of the axis of rotation of the rolling element be achieved to the axis of rotation of the cylinder drum.

Gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung ist hierbei der Kolben mit einer Längsnut versehen, in die eine an der Zylindertrommel angeordnete Sicherungseinrichtung eingreift. Mit einer derartigen Längsnut, die mit einer Sicherungseinrichtung der Zylindertrommel in Wirkverbindung steht, kann auf einfache Weise eine Verdrehsicherung des Kolbens in der Kolbenausnehmung erzielt werden.According to one Embodiment of the invention here is the piston with a Longitudinal groove provided in the arranged on the cylinder drum safety device intervenes. With such a longitudinal groove, with a Securing device of the cylinder drum is in operative connection, can easily prevent rotation of the piston in the Piston recess can be achieved.

Eine Verdrehsicherung des Kolbens in der Kolbenausnehmung kann ebenfalls auf einfache Weise erzielt werden, wenn die Zylindertrommel mit einer Längsnut versehen ist, in die eine an dem Kolben angeordnete Sicherungseinrichtung eingreift.A Anti-rotation of the piston in the piston recess can also be achieved in a simple manner when the cylinder drum with a Longitudinal groove is provided, in which a arranged on the piston Safety device engages.

Die Sicherungseinrichtung kann hierbei als Nutstein oder Radialstift ausgebildet sein, der in der Zylindertrommel oder dem Kolben angeordnet ist.The Safety device can here as a sliding block or radial pin be formed, which is arranged in the cylinder drum or the piston is.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung sind der Kolben und die Kolbenausnehmung zumindest teilweise, insbesondere in dem der Laufbahn zugewandten Bereich, mit einem von der Kreisform abweichenden Querschnitt versehen. Mit derartigen, von der Kreisform abweichenden Querschnitten des Kolbens und der Kolbenausnehmung kann ebenfalls auf einfache Weise eine Verdrehsicherung des Kolbens in der Kolbenausnehmung und somit des Wälzkörpers zur Kolbenlängsachse erzielt werden.According to one Another embodiment of the invention are the piston and the Piston recess at least partially, in particular in the raceway facing area, with a deviating from the circular cross-section Mistake. With such, deviating from the circular cross-sections the piston and the piston recess can also be simple Assure a rotation of the piston in the piston recess and thus the rolling body to the piston longitudinal axis be achieved.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Zylindertrommel zumindest mit einer Längsnut versehen, in der der Lagerbolzen längsverschiebbar angeordnet ist. Über die Längsnut können hierbei die aufgrund des Schrägungswinkels der Laufbahn resultierenden Querkräfte direkt auf die Zylindertrommel als Drehmoment übertragen werden. Hierbei ergeben sich besondere Vorteile, da an den Kolben keine Querkräfte auftreten.According to one Another advantageous embodiment of the invention is the Cylinder drum provided with at least one longitudinal groove, in which the bearing pin is arranged longitudinally displaceable. About the Longitudinal groove here can be due to the helix angle the track resulting transverse forces directly on the cylinder drum be transmitted as torque. This results special advantages, since no transverse forces occur on the piston.

Zweckmäßigerweise ist hierbei die Zylindertrommel im radial inneren Bereich der Kolbenausnehmung und im radial äußeren Bereich der Kolbenausnehmung mit jeweils einer Längsnut versehen ist, in der der Lagerbolzen längsverschiebbar angeordnet ist, wodurch die Querkräfte symmetrisch auf den Lagerbolzen übertragen werden können. Hierdurch wird weiterhin auf einfache Weise erzielt, dass der in den Längsnuten der Zylindertrommel geführte Lagerbolzen mit dem Wälzkörper gegen ein Verdrehen um die Kolbenlängsachse gesichert ist, wodurch eine formschlüssige Verdrehsicherung des Wälzkörpers auf einfache Weise erzielt und somit auf einfache Weise eine radiale Ausrichtung der Rotationsachse des Wälzkörpers zur Drehachse der Zylindertrommel sichergestellt werden kann.Conveniently, Here is the cylinder drum in the radially inner region of the piston recess and in the radially outer region of the piston recess is provided with a respective longitudinal groove in which the bearing pin is arranged longitudinally displaceable, whereby the lateral forces can be transmitted symmetrically on the bearing pin. This will continue to be achieved in a simple manner that in the Longitudinal grooves of the cylinder drum guided bearing pin with the rolling element against twisting around the Piston longitudinal axis is secured, creating a positive Anti-rotation of the rolling element to simple Way achieved and thus easily a radial orientation the axis of rotation of the rolling body to the axis of rotation the cylinder drum can be ensured.

Sofern der Lagerbolzen in der Längsnut der Zylindertrommel gegen Verdrehen gesichert ist, kann eine Rotation des Lagerbolzen um die Längsachse auf einfache Weise vermieden werden und somit eine als Gleitlager ausgebildete Innenlagerung des Wälzkörpers auf dem Lagerbolzen sichergestellt werden.Provided the bearing pin in the longitudinal groove of the cylinder drum against Twisting is assured, a rotation of the bearing pin can around the Longitudinal axis can be easily avoided and thus a designed as a plain bearing bearing of the rolling element be secured on the bearing bolt.

Zweckmäßigerweise ist der Lagerbolzen hierzu in dem in der Längsnut der Zylindertrommel eingreifenden Bereich als Nutstein ausgebildet. Hierdurch kann mit geringem Bauaufwand eine Führung und eine Verdrehsicherung des Lagerbolzens in der Längsnut der Zylindertrommel erzielt werden.Conveniently, the bearing pin is for this purpose in the in the longitudinal groove of the cylinder drum engaging area formed as a sliding block. As a result, a guide and a rotation of the bearing pin in the longitudinal groove of the cylinder drum can be achieved with low construction costs.

Sofern gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Länge des an dem Lagerbolzen angeformten Nutsteins, der in der radial inneren Längsnut der Zylindertrommel längsverschiebbar angeordnet ist, größer als den Durchmesser der Längsbohrung des Wälzkörpers ist, kann weiterhin mit geringem Bauaufwand eine axiale Sicherung des Lagerbolzens erzielt werden.Provided according to an embodiment of the invention, the length of the formed on the bearing pin Nutstein, in the radial longitudinal inner groove of the cylinder drum longitudinally displaceable is arranged larger than the diameter of the Longitudinal bore of the rolling element is, can continue with low construction costs an axial securing of the bearing pin be achieved.

Zweckmäßigerweise ist hierbei die Zylindertrommel an der der Laufbahn zugewandten Stirnseite mit einem kreisförmigen Ausnehmung versehen, in die die Laufbahn zumindest teilweise eintaucht. Hierdurch wird erzielt, dass die Lagerzapfen über den gesamten Kolbenhub innerhalb der Längsnuten der Zylindertrommel angeordnet und geführt sind, so dass mittels der Lagerzapfen und den Längsnuten über den gesamten Kolbenhub die Querkräfte direkt auf die Zylindertrommel übertragen werden können.Conveniently, Here is the cylinder drum facing the raceway Front side provided with a circular recess, into which the career at least partially immersed. This will Achieved that the journals over the entire piston stroke arranged within the longitudinal grooves of the cylinder drum and are guided so that by means of the journals and the Longitudinal grooves over the entire piston stroke the shear forces can be transferred directly to the cylinder drum.

Der Wälzkörper kann hierbei gemäß einer Ausgestaltungsform in einer stirnseitigen Ausnehmung des Kolbens mittels eines Gleitlagers gelagert sein. Über das Gleitlager werden hierbei lediglich die aus dem im Verdrängerraum und somit am Kolben anstehenden Druck resultierenden Axialkräfte übertragen.Of the Rolling element can in this case according to an embodiment in a frontal recess of the piston by means of a sliding bearing be stored. About the plain bearing here are only from the pending in the displacement and thus on the piston Transmit pressure resulting axial forces.

Zweckmäßigerweise ist das Gleitlager hydrostatisch entlastet, wobei in dem Kolben ein Verbindungskanal ausgebildet ist, der von einem zwischen der Kolbenausnehmung und dem Kolben ausgebildeten Verdrängerraum zu der Kolbenausnehmung geführt ist. Aufgrund der Drehmomentmitnahme der Zylindertrommel über den Lagerzapfen und die Längsnuten der Zylindertrommel kann hierbei der Wälzkörper derart vergrößert werden, dass eine vollständige hydrostatische Entlastung erzielt wird, wobei sich für die axiale Abstützung des Kolbens über den Wälzkörper auf der Laufbahn geringe Reibungsverluste ergeben.Conveniently, the slide bearing is hydrostatically relieved, being in the piston a connection channel is formed, which extends from one between the Piston recess and the piston formed displacement guided to the piston recess. Due to the torque drive the cylinder drum over the bearing pin and the longitudinal grooves the cylinder drum can hereby be the rolling element be enlarged so that a complete hydrostatic discharge is achieved, focusing on the axial support of the piston via the rolling elements on the track low friction losses.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform ist der Kolben mit zumindest einer seitlichen Erweiterung versehen, die mit dem Lagerbolzen im Bereich der in der Zylindertrommel angeordneten Längsnut in Wirkverbindung steht. Mit derartigen an dem Kolben angeordneten Erweiterungen, die in den Längnuten der Zylindertrommel angeordnet und geführt sind, kann auf einfache Weise eine axiale Abstützung des Kolben auf dem Lagerzapfen und somit über den Wälzkörper auf der Laufbahn erzielt werden.According to one Another embodiment is the piston with at least one lateral Extension provided with the bearing pin in the area of in the cylindrical drum arranged longitudinal groove in operative connection stands. With such extensions arranged on the piston, arranged in the longitudinal grooves of the cylinder drum and are guided, can easily axial support of the piston on the bearing pin and thus over the rolling elements be achieved on the track.

Zweckmäßigerweise ist hierbei der Kolben im radial inneren Bereich und im radial äußeren Bereich mit jeweils einer Erweiterung versehen. Mit einer in der radial inneren Längsnut der Zylindertrommel und einer in der radial äußeren Längsnut der Zylindertrommel angeordneten und geführten Erweiterung wird auf einfache Weise eine gleichmäßige Belastung des Lagerbolzens durch die über den Kolben eingeleiteten axialen Kräfte erzielt.Conveniently, Here is the piston in the radially inner region and in the radially outer Area provided with one extension each. With one in the radially inner longitudinal groove of the cylinder drum and a in the radially outer longitudinal groove of the cylinder drum arranged and led extension is based on simple Make a uniform load on the bearing pin by the axial forces introduced via the piston achieved.

Die Erweiterung des Kolbens ist hierbei bevorzugterweise als in der Längsnut angeordnete nutsteinförmige Wange des Kolbens ausgebildet. Derartige nutsteinförmige Wangen können am Kolben auf einfache Weise hergestellt werden.The Extension of the piston is hereby preferably as in the Longitudinal groove arranged nutsteinförmige cheek of Piston formed. Such nutsteinförmige cheeks can be made on the piston in a simple manner.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Lagerbolzen mit einer Längsnut versehen. Mit einer am Außenumfang des Lagerbolzens angeordneten Längsnut kann mit geringem Bauaufwand eine Druckmittelversorgung des hydrodynamischen Gleitlagers zwischen dem Außenumfang des Lagerbolzens und dem Innenumfang der Längsbohrung des Wälzkörpers und somit der Innenlagerung des Wälzkörpers erzielt werden.According to one advantageous development of the invention is the bearing pin with a longitudinal groove provided. With one on the outer circumference the bearing pin arranged longitudinal groove can with little Construction costs a pressure medium supply of the hydrodynamic sliding bearing between the outer circumference of the bearing pin and the inner circumference the longitudinal bore of the rolling element and thus achieved the inner bearing of the rolling element become.

Die Längsnut erstreckt sich hierbei zweckmäßigerweise von einer Stirnseite des Lagerbolzens in den Bereich der zwischen dem Lagerbolzen und dem Wälzkörper ausgebildeten Innenlagerung, wodurch eine Versorgung des Gleitlagers mit Druckmittel aus dem Gehäuseinnenraum der Axialkolbenmaschine auf einfache Weise ermöglicht wird.The Longitudinal groove extends expediently from one end face of the bearing pin in the area between formed the bearing pin and the rolling elements Inner bearing, whereby a supply of the sliding bearing with pressure medium from the housing interior of the axial piston machine to simple Way is possible.

Die Längsnut ist hierbei bevorzugt an der der Laufbahn abgewandten Seite des Lagerbolzens angeordnet. Der Berührbereich des Lagerzapfens und des Wälzkörpers befindet sich auf der der Laufbahn zugewandten Seite. Auf der der Laufbahn abgewandten Seite ist zwischen dem Lagerbolzen und dem Wälzkörper ein Spalt ausgebildet. Durch die Anordnung der Längsnut in diesem Bereich kann somit auf einfache Weise eine Versorgung des hydrodynamischen Gleitlagers mit Druckmittel erfolgen.The Longitudinal groove is in this case preferably facing away from the raceway Side of the bearing pin arranged. The touch area of the Bearing journal and the rolling element is located on the side facing the raceway. On the runway away Side is between the bearing pin and the rolling element formed a gap. By the arrangement of the longitudinal groove In this area can thus easily a supply of the hydrodynamic plain bearing with pressure medium.

Der Außendurchmesser des Lagerbolzens und/oder der Innendurchmesser des Wälzkörpers kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung im Bereich der als Gleitlager ausgebildeten Innenlagerung in axialer Richtung mit einem nicht konstanten Verlauf versehen sein. Über die Länge des Gleitlagers der Innenlagerung des Wälzkörpers auf dem Lagerzapfen ist somit der Außendurchmesser des Lagerbolzens bzw. der Innendurchmessers des Wälzkörpers nicht konstant. Hierdurch kann eine Durchbiegung des Lagerzapfens oder eine Schiefstellung des Lagerzapfens auf einfache Weise ausgeglichen werden. Der Lagerzapfen bzw. der Wälzkörper können hierbei beispielsweise ballig oder tonnenförmig ausgebildet werden.Of the Outer diameter of the bearing pin and / or the inner diameter of the rolling element can according to a Development of the invention in the field of trained as a sliding bearing Inner bearing in the axial direction with a non-constant course be provided. Over the length of the plain bearing the inner bearing of the rolling element on the bearing journal is thus the outer diameter of the bearing pin or the Inside diameter of the rolling element not constant. As a result, a deflection of the journal or a misalignment of the journal can be easily compensated. The journal or the rolling elements in this case, for example be formed spherical or barrel-shaped.

Der Wälzkörper ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung als Zylinderrolle ausgebildet.The rolling element is according to a preferred Embodiment of the invention designed as a cylindrical roller.

Es ist ebenfalls möglich, den Wälzkörper als Tonnenrolle auszubilden.It is also possible, the rolling elements form as a barrel roll.

Darüber hinaus ist die Ausbildung des Wälzkörpers als Kegelrolle möglich.About that In addition, the formation of the rolling element as Taper roller possible.

Zudem kann der Wälzkörper als Kugel ausgebildet werden.moreover the rolling element can be formed as a ball.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Wälzkörper und/oder der Lagerbolzen im Bereich der Innenlagerung mit einer Hartstoffschicht versehen. Durch die Beschichtung der Lagerbolzens und/oder des Wälzkörpers mit einer Hartstoffschicht kann die Reibung und der Verschleiß an der als Gleitlager ausgebildeten Innenlagerung des Wälzkörpers weiter verringert werden. Zudem ergibt sich hierdurch im Betrieb einer erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine eine weitere Verringerung der Temperaturbelastung des Gleitlagers. Zudem kann mit einem beschichteten Gleitlager auf einfache Weise eine temperaturbeständige Werkstoffpaarung im Bereich des Gleitlagers und somit der Innenlagerung des Wälzkörpers hergestellt werden, die eine erhöhte Temperaturfestigkeit aufweist. Durch die Hartstoffbeschichtung des Gleitlagers kann somit ebenfalls auf einfache Weise die Axialkolbenmaschine mit höheren Drücken und höheren Drehzahlen betrieben werden, wobei auf einfache Weise eine erhöhte Leistungsdichte und aufgrund der erhöhten Temperaturfestigkeit des beschichteten Gleitlagers eine erhöhte Lebensdauer der Axialkolbenmaschine erzielen lässt.According to one preferred embodiment of the invention is the rolling elements and / or the bearing pin in the area of the inner bearing with a Hard material layer provided. By coating the bearing bolt and / or the rolling element with a hard material layer can reduce the friction and wear on the as a plain bearing trained inner bearing of the rolling body on be reduced. In addition, this results in the operation of a axial piston machine according to the invention another Reduction of the thermal load of the plain bearing. In addition, can with a coated plain bearing in a simple way a temperature-resistant Material pairing in the area of the sliding bearing and thus the inner bearing of the Rolling elements are produced which have an increased temperature resistance having. By the hard material coating of the plain bearing can thus also in a simple way, the axial piston machine with higher Press and operate at higher speeds, in a simple way increased power density and due to the increased temperature resistance of the coated Slide bearing an increased life of the axial piston machine achieve.

Sofern weiterhin der Wälzkörper am Außenumfang und/oder die Laufbahn mit einer Hartstoffschicht versehen ist, werden die Reibungsverluste und der Verschleiß einer erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine weiter verringert.Provided Furthermore, the rolling element on the outer circumference and / or the track is provided with a hard material layer, be the friction losses and wear of an inventive Axial piston machine further reduced.

Zweckmäßigerweise ist die Hartstoffschicht von einem reibungsarmen kohlenstoffhaltigen Material gebildet. Ein derartiges Material weist günstige tribologische Eigenschaften sowie eine geringe Reibung und eine hohe Verschleißbeständigkeit auf.Conveniently, is the hard material layer of a low-friction carbonaceous Material formed. Such a material has favorable tribological properties as well as low friction and a high wear resistance.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Hartstoffschicht von einer Chrom-Nitrid-Verbindung gebildet. Eine Chrom-Nitrid-Verbindung weist eine hohe Haftfestigkeit und geringe Reibwerte auf, wodurch an dem beschichteten Gleitlager eine hohe Verschleißbeständigkeit und eine geringe Reibung erzielbar sind.According to one preferred embodiment of the invention is the hard material layer formed by a chromium-nitride compound. A chromium-nitride compound has a high adhesive strength and low friction, which on the coated plain bearing high wear resistance and a low friction can be achieved.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Hartstoffschicht von einer Chrom-Carbid-Verbindung gebildet. Eine Chrom-Carbid-Verbindung weist ebenfalls eine hohe Haftfestigkeit und geringe Reibung auf. Bei einer Beschichtung mit diesem Material ist somit ebenfalls ein Gleitlager mit einer hohen Verschleißbeständigkeit und einer geringen Reibung auf einfache Weise herstellbar.According to one Another preferred embodiment of the invention the hard material layer formed by a chromium-carbide compound. A chromium-carbide compound also has a high adhesive strength and low friction. When coating with this material is thus also a plain bearing with a high wear resistance and a low friction in a simple manner.

Zweckmäßigerweise weist die Hartstoffschicht eine Dicke im Bereich von 1 μm bis 15 μm auf.Conveniently, For example, the hard material layer has a thickness in the range of 1 μm up to 15 μm.

Besondere Vorteile sind erzielbar, wenn die Hartstoffschicht durch ein vakuumbasiertes Beschichtungsverfahren, insbesondere einem PVD-Verfahren, aufbringbar ist. Mit einem PVD-Verfahren (physikalische Dampfphasenabscheidung) kann eine Dünnschicht-Hartstoffschicht auf einfache Weise an der Rolle und/oder der bohrungsförmigen halbkreisartigen Ausnehmung aufgebracht werden.Special Advantages are achievable if the hard material layer by a vacuum-based Coating method, in particular a PVD method, can be applied is. With a PVD process (physical vapor deposition) can a thin-layer hard material layer in a simple manner the roll and / or the hole-shaped semicircular Recess are applied.

Die erfindungsgemäße Verdrängermaschine kann hierbei als Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise mit einer um die Drehachse drehbar angeordneten Zylindertrommel oder als Axialkolbenmaschine in Taumelscheibenbauweise mit einer drehbar um die Drehachse angeordneten Laufbahn ausgebildet sein. Darüber hinaus ist eine Ausbildung der erfindungsgemäßen Verdrängermaschine als Radialkolbenmaschine möglich.The inventive displacement machine can here as axial piston machine in swash plate design with a cylinder drum rotatably mounted about the rotation axis or as a swash plate axial piston machine with a rotatable be formed about the axis of rotation arranged career. About that In addition, an embodiment of the invention Displacement machine as a radial piston machine possible.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen dieFurther Advantages and details of the invention will be apparent from the in the schematic figures illustrated embodiments explained in more detail. This show the

1 eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine in einem Längsschnitt, 1 an axial piston machine according to the invention in a longitudinal section,

2 einen Längsschnitt des Kolbens der 1 in einer vergrößerten Darstellung, 2 a longitudinal section of the piston of 1 in an enlarged view,

3 einen Ansicht des Kolbens gemäß Linie A der 2, 3 a view of the piston according to line A of 2 .

4 die Zylindertrommel mit einem Kolben in einem Längsschnitt, 4 the cylindrical drum with a piston in a longitudinal section,

5 eine Weiterbildung des Kolbens in einer Draufsicht auf die Zylindertrommel, 5 a development of the piston in a plan view of the cylinder drum,

6 den Kolben und die Zylindertrommel der 5 in einem Längsschnitt, 6 the piston and the cylinder drum the 5 in a longitudinal section,

7 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine in einem Längsschnitt, 7 A second embodiment of an axial piston machine according to the invention in a longitudinal section,

8 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine in einem Längsschnitt, 8th A third embodiment of an axial piston machine according to the invention in a longitudinal section,

9 die Draufsicht auf die Zylindertrommel der 8, 9 the top view of the cylinder drum of the 8th .

10 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine in einem Längsschnitt und 10 a fourth embodiment of an axial piston machine according to the invention in a longitudinal section and

11 die Draufsicht auf die Zylindertrommel der 10. 11 the top view of the cylinder drum of the 10 ,

In der 1 ist eine beispielsweise als Axialkolbenmaschine 1 in schrägscheibenähnlicher Bauart ausgebildete erfindungsgemäße hydrostatische Verdrängermaschine in einem Längsschnitt dargestellt.In the 1 is an example as an axial piston machine 1 formed in a slant-like design hydrostatic positive displacement machine according to the invention shown in a longitudinal section.

Die Axialkolbenmaschine 1 weist eine um eine Drehachse D drehbar gelagerte Zylindertrommel 2 auf, die mit mehreren konzentrisch zur Drehachse D angeordneten Kolbenausnehmungen 3 versehen ist, in denen jeweils ein Kolben 4 längsverschiebbar gelagert ist.The axial piston machine 1 has a cylinder drum rotatably mounted about a rotation axis D. 2 on, with several concentric with the axis of rotation D piston recesses arranged 3 is provided, in each of which a piston 4 is mounted longitudinally displaceable.

Die Kolben 4 stützen sich hierbei mittels jeweils eines Wälzkörpers 5, dessen Rotationsachse R senkrecht zur Drehachse D angeordnet ist, auf einer gehäusefesten, als Hubscheibe ausgebildeten Laufbahn 6 ab.The pistons 4 in this case are supported by means of a respective rolling element 5 , whose axis of rotation R is arranged perpendicular to the axis of rotation D, on a housing-fixed, designed as a lifting disc career 6 from.

Die Zylindertrommel 2 stützt sich in axialer Richtung an einer gehäusefesten Steuerfläche 7 ab, die mit nicht mehr dargestellten nierenförmigen Steuerschlitzen versehen ist, die einen Einlassanschluss und einen Auslassanschluss der Axialkolbenmaschine 1 bilden. Die Zylindertrommel 2 ist für jede Kolbenausnehmung 3 mit einem Verbindungskanal 8 versehen, die bei einer Drehung der Zylindertrommel 2 eine Verbindung des von der Kolbenausnehmung 3 und dem Kolben 4 gebildeten Verdrängerraums 9 mit dem Einlassanschluss sowie dem Auslassanschluss ermöglichen.The cylinder drum 2 rests in the axial direction on a housing-fixed control surface 7 which is provided with not shown kidney-shaped control slots, the inlet port and an outlet port of the axial piston machine 1 form. The cylinder drum 2 is for each piston recess 3 with a connection channel 8th provided during a rotation of the cylinder drum 2 a compound of the piston recess 3 and the piston 4 formed displacer 9 with the inlet port and the outlet port.

Die Zylindertrommel 2 ist hierbei mit einer konzentrisch zur Drehachse D angeordneten Triebwelle 10 drehfest verbunden, beispielsweise mittels einer Verzahnung 11.The cylinder drum 2 is here with a concentric with the axis of rotation D drive shaft 10 rotatably connected, for example by means of a toothing 11 ,

Erfindungsgemäß sind die Wälzkörper 5 mittels einer als Gleitlager ausgebildeten Innenlagerung 12 gelagert.According to the invention, the rolling elements 5 by means of a designed as a sliding bearing inner bearing 12 stored.

Gemäß den 2 und 3 sind die Kolben 4 der in der 1 dargestellten Axialkolbenmaschine 1 an dem der Laufbahn 6 zugewandten Stirnseite mit einer gabelförmigen Ausnehmung 15 versehen, in denen der entsprechende Wälzkörper 5 angeordnet ist. Die gabelförmige Ausnehmung 15 umfasst hierbei zwei Seitenplatten 15a, 15b, die mit einer senkrecht zur Kolbenlängsachse K und konzentrisch zur Rotationsachse R des Wälzkörpers 5 angeordneten Lagerbohrung 16 für einen Lagerzapfen 17 versehen sind. Der Wälzköper 5 ist hierbei mit einer konzentrisch zur Rotationsachse R angeordneten Längsbohrung 18 versehen, wodurch am Innenumfang der Längsbohrung 18 des Wälzkörpers 5 und am Außenumfang des Lagerbolzens 17 die als Gleitlager ausgebildete Innenlagerung 12 des Wälzkörpers 5 erzielt wird.According to the 2 and 3 are the pistons 4 the Indian 1 illustrated axial piston machine 1 at the runway 6 facing end face with a fork-shaped recess 15 provided in which the corresponding rolling elements 5 is arranged. The fork-shaped recess 15 includes two side plates 15a . 15b , with a perpendicular to the piston longitudinal axis K and concentric with the axis of rotation R of the rolling body 5 arranged bearing bore 16 for a journal 17 are provided. The Wälzköper 5 is in this case arranged with a concentric with the axis of rotation R longitudinal bore 18 provided, whereby on the inner circumference of the longitudinal bore 18 of the rolling element 5 and on the outer circumference of the bearing pin 17 designed as a plain bearing inner bearing 12 of the rolling element 5 is achieved.

Zur formschlüssigen Verdrehsicherung des Lagerbolzens 17 um die Längsachse weist der Lagerbolzen 17 und die Lagerbohrung 16 im Bereich der Seitenplatte 15b eine von der Kreisform abweichende Gestalt auf und ist beispielsweise als Vierkantprofil ausgebildet.For the positive rotation of the bearing pin 17 around the longitudinal axis, the bearing pin 17 and the bearing bore 16 in the area of the side plate 15b a shape deviating from the circular shape and is formed for example as a square profile.

Zur axialen Sicherung des Lagerbolzens 17 in der Lagerbohrung 16 des Kolbens 4 ist beispielsweise im Bereich der Seitenplatte 15a eine formschlüssige Sicherungseinrichtung 19 vorgesehen. Die Sicherungseinrichtung 19 ist beispielsweise als Sicherungsring ausgebildet, der in einer entsprechenden Nut der Lagerbohrung 16 im Bereich der Seitenplatte 15a angeordnet ist.For axial securing of the bearing pin 17 in the bearing bore 16 of the piston 4 is for example in the area of the side plate 15a a positive locking device 19 intended. The safety device 19 For example, it is designed as a securing ring, which in a corresponding groove of the bearing bore 16 in the region of the side plate 15a is arranged.

Zur Versorgung der zwischen dem Lagerbolzen 17 und dem Wälzkörpers 5 angeordneten und als Gleitlager ausgebildeten Innenlagerung 12 mit Druckmittel ist der Lagerbolzen 17 mit einer Längsnut 20 versehen, die sich von der im Bereich der Seitenplatte 15b angeordneten Stirnseite des Lagerbolzens 17 über die gesamte Länge der Innenlagerung 12 des Wälzkörpers 5 erstreckt. Die Längsnut 20 ist hierbei auf der der Laufbahn 6 abgewandten Seite des Lagerbolzens 17 angeordnet, wodurch eine Versorgung des hydrodynamischen Gleitlagers der Innenlagerung 12 mit Druckmittel aus dem Gehäuseinnenraum der Axialkolbenmaschine 1 sichergestellt ist.To supply the between the bearing pin 17 and the rolling element 5 arranged and designed as a sliding bearing inner bearing 12 with pressure medium is the bearing pin 17 with a longitudinal groove 20 which are different from the one in the area of the side plate 15b arranged end face of the bearing pin 17 over the entire length of the inner storage 12 of the rolling element 5 extends. The longitudinal groove 20 is here on the career path 6 opposite side of the bearing pin 17 arranged, whereby a supply of the hydrodynamic sliding bearing of the inner bearing 12 with pressure medium from the housing interior of the axial piston machine 1 is ensured.

Gemäß der 4 ist der Kolben 4 in der Kolbenausnehmung 3 verdrehgesichert. Hierzu ist der Kolben 4 am Außenumfang mit einer Längsnut 21 versehen, die mit einer in der Zylindertrommel 2 angeordneten Sicherungseinrichtung 22 in Wirkverbindung steht. Die Sicherungseinrichtung 22 kann hierbei als Nutsteil 23 ausgebildet sein, die in einer entsprechenden Ausnehmung der Zylindertrommel 2 im Bereich der Kolbenausnehmung 3 angeordnet ist.According to the 4 is the piston 4 in the piston recess 3 against rotation. This is the piston 4 on the outer circumference with a longitudinal groove 21 provided with one in the cylinder drum 2 arranged securing device 22 is in active connection. The safety device 22 can be used as a groove part 23 be formed in a corresponding recess of the cylinder drum 2 in the region of the piston recess 3 is arranged.

Die Verdrehsicherung des Kolbens 4 in der Kolbenausnehmung kann gemäß den 5 und 6 ebenfalls durch einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt der Kolbenausnehmung 3 sowie des Kolbens 4 erzielt werden. Gemäß den 5 und 6 ist die Kolbenausnehmung 3 in dem der Laufbahn 6 zugewandten Bereich 3a beispielsweise mit einem ovalen Querschnitt ersehen, in dem der als Stufenkolben ausgebildete Kolben 4 mit der gabelförmigen Ausnehmung 15 angeordnet ist, wobei die Seitenplatten 15a, 15b mit einem an den ovalen Querschnitt angepassten Querschnitt versehen sind. Im Bereich des Verdrängerraums 9 weist die Kolbenausnehmung 3 und der Kolben 4 einen kreisförmigen Querschnitt auf.The rotation of the piston 4 in the piston recess can according to the 5 and 6 likewise by a deviating from the circular cross-section of the piston recess 3 and the piston 4 be achieved. According to the 5 and 6 is the piston recess 3 in the career 6 facing area 3a For example, see with an oval cross-section, in which the piston designed as a stepped piston 4 with the fork-shaped recess 15 is arranged, with the side plates 15a . 15b with a to the ova len cross section adapted cross-section are provided. In the area of the displacement room 9 has the piston recess 3 and the piston 4 a circular cross section.

Mit den in den 4 bis 6 dargestellten Verdrehsicherungen des Kolbens 4 in der Kolbenausnehmung 3 kann eine Rotation des Kolbens 4 und somit des am Kolben 4 mittels des Lagerbolzens 17 gelagerten Wälzkörpers 5 mit der Rotationsachse R bezüglich der Kolbenlängsachse K wirksam vermieden werden und somit sichergestellt werden, dass die Rotationsachse R der Wälzkörper 5 bei einer Drehung der Zylindertrommel 2 die Drehachse D der Zylindertrommel 2 schneiden und somit die Rotationsachsen R der Rollen 5 sternförmig und radial zur Drehachse D angeordnet sind.With the in the 4 to 6 shown anti-rotation of the piston 4 in the piston recess 3 can be a rotation of the piston 4 and thus of the piston 4 by means of the bearing pin 17 mounted rolling elements 5 be effectively avoided with the axis of rotation R with respect to the piston longitudinal axis K and thus ensure that the axis of rotation R of the rolling elements 5 during a rotation of the cylinder drum 2 the axis of rotation D of the cylinder drum 2 cut and thus the axes of rotation R of the rollers 5 are arranged in a star shape and radially to the axis of rotation D.

Gemäß den 1 bis 6 ist der Wälzkörper 5 als Zylinderrolle bzw. Tonnenrolle ausgebildet, der an einer senkrecht zur Drehachse D angeordneten Laufbahn 6 abrollt. Gemäß der 7 ist der Wälzkörper 5 als Kegelrolle ausgebildet, der an einer entsprechenden geneigt zur Drehachse D angeordneten Laufbahn 6 abrollt. Die Kegelfläche des Wälzkörpers 5 schneidet hierbei die Drehachse D der Zylindertrommel, wodurch sich ein geringer Gleitanteil beim Abrollen des Wälzkörpers 5 an der Laufbahn 6 ergibt. Der Wälzkörper 5 ist hierbei gemäß den 1 bis 6 auf dem im Kolben 4 angeordneten Lagerbolzen 17 und dem als Gleitlager ausgebildeten Innenlagerung 12 gelagert.According to the 1 to 6 is the rolling element 5 designed as a cylindrical roller or barrel roller, which is arranged on a perpendicular to the axis of rotation D career 6 rolls. According to the 7 is the rolling element 5 formed as a tapered roller, which is arranged on a corresponding inclined to the rotation axis D career 6 rolls. The conical surface of the rolling element 5 in this case cuts the axis of rotation D of the cylinder drum, resulting in a low sliding component when rolling the rolling element 5 at the track 6 results. The rolling element 5 is here according to the 1 to 6 on the in the piston 4 arranged bearing pin 17 and designed as a sliding bearing inner bearing 12 stored.

Anstelle der Lagerung des Lagerbolzens 17 im Kolben 4 gemäß den 1 bis 6 kann der Lagerbolzen 17 des Wälzkörpers 5 gemäß den 8 bis 11 in der Zylindertrommel 2 gelagert sein.Instead of the bearing of the bearing pin 17 in the piston 4 according to the 1 to 6 can the bearing pin 17 of the rolling element 5 according to the 8th to 11 in the cylinder drum 2 be stored.

Bei der in den 8 und 9 dargestellten erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 1 ist ein beispielsweise als Kugel ausgebildeter Wälzkörper 5 vorgesehen, der auf dem Lagerbolzen 17 mittels einer als Gleitlagers ausgebildeten Innenlagerung 12 gelagert ist.In the in the 8th and 9 illustrated axial piston machine according to the invention 1 is a trained example as a ball rolling elements 5 provided on the bearing bolt 17 by means of a designed as a plain bearing inner bearing 12 is stored.

Die Zylindertrommel 2 ist hierbei weiterhin im radial inneren Bereich der Kolbenausnehmung 3 mit einer Längsnut 25a und im radial äußeren Bereich der Kolbenausnehmung 3 mit einer Längsnut 25b versehen, in denen der Lagerbolzen 17 in axialer Richtung längsverschiebbar angeordnet ist. Der Lagerbolzen 17 ist hierbei in dem in den Längsnuten 25a, 25b angeordneten Bereich jeweils als Nutstein 17a, 17b ausgebildet. Hierdurch kann auf einfache Weise eine Verdrehsicherung des Lagerbolzens 17 um die Längsachse erzielt werden. Die Länge des radial innen angeordneten Nutsteins 17a übersteigt hierbei den Durchmesser der Längsbohrung 18 des Wälzkörpers 5, so dass mittels des Nutsteins 17a eine axiale Sicherung des Lagerzapfens 17 in Längsrichtung des Lagerzapfens 17 erzielt werden kann.The cylinder drum 2 is here still in the radially inner region of the piston recess 3 with a longitudinal groove 25a and in the radially outer region of the piston recess 3 with a longitudinal groove 25b provided in which the bearing pin 17 Is arranged longitudinally displaceable in the axial direction. The bearing bolt 17 is here in the in the longitudinal grooves 25a . 25b arranged area each as a sliding block 17a . 17b educated. This allows a simple way of preventing rotation of the bearing pin 17 can be achieved around the longitudinal axis. The length of the radially inwardly arranged groove stone 17a exceeds the diameter of the longitudinal bore 18 of the rolling element 5 , so that by means of the Nutstein 17a an axial securing of the journal 17 in the longitudinal direction of the journal 17 can be achieved.

Über den Lagerzapfen 17, der in den Längsnuten 25a, 25b der Zylindertrommel längsverschiebbar angeordnet ist, können hierbei die im Betrieb der Axialkolbenmaschine 1 beim Abrollen des Wälzkörpers 5 auf der Laufbahn 6 entstehenden Querkräfte direkt in die Zylindertrommel 2 eingeleitet werden, wodurch an den Kolben 4 keine Querkräfte angreifen.About the journal 17 in the longitudinal grooves 25a . 25b the cylinder drum is arranged longitudinally displaceable, this can be in the operation of the axial piston machine 1 when rolling the rolling element 5 on the track 6 resulting transverse forces directly into the cylinder drum 2 be initiated, causing the piston 4 do not attack any lateral forces.

Die Zylindertrommel 2 ist hierbei an der der Laufbahn 6 zugewandten Stirnseite mit einer kreisförmigen Ausnehmung 26 versehen, in die die Laufbahn 6 in axialer Richtung der Axialkolbenmaschine 1 zumindest teilweise eintaucht. Hierdurch kann über den gesamten Kolbenhub mittels der in den Längsnuten 25a, 25b angeordneten Lagerzapfen 17 eine Drehmomentmitnahme der Zylindertrommel 2 erzielt werden.The cylinder drum 2 is here at the career 6 facing end face with a circular recess 26 provided in the the career 6 in the axial direction of the axial piston machine 1 at least partially immersed. In this way, over the entire piston stroke by means of the longitudinal grooves 25a . 25b arranged bearing journal 17 a torque take of the cylinder drum 2 be achieved.

Gemäß den 8 und 9 stützt sich der Kolben 4 in axialer Richtung direkt an dem beispielsweise als Kugeln 5 ausgebildeten Wälzkörper 5 ab, der an einer entsprechenden geformten Laufbahn 6 abrollt. Der Kolben 4 ist hierbei an der der Laufbahn 6 zugewandten Stirnseite mit einer sphärischen Kolbenausnehmung 27 versehen, in der der Wälzkörper 5 angeordnet ist. Um die Reibung an dem Gleitlager zwischen dem Kolben 4 und dem Wälzkörper 5 im Bereich der Kolbenausnehmung 27 zu verringern, ist eine hydrostatische Entlastung des Gleitlagers vorgesehen. Hierzu ist in dem Kolben 4 ein Verbindungskanal 28 ausgebildet, der konzentrisch zur Kolbenlängsachse K angeordnet ist, und von dem zwischen dem Kolben 4 und der Kolbenausnehmung 3 der Zylindertrommel 2 gebildeten Verdrängerraum 9 zu der Kolbenausnehmung 27 geführt ist. Anstelle eines als Kugel ausgebildeten Wälzkörpers 5 gemäß den 8 und 9 kann bei der in den 8 und 9 dargestellten Axialkolbenmaschine, bei der die Drehmomentmitnahme der Zylindertrommel 2 über die den in den Längsnuten 25a, 25b geführten Lagerzapfen 17 erfolgt, ebenfalls ein als Zylinderrolle, Tonnenrolle oder Kegelrolle ausgebildeter Wälzkörper 5 vorgesehen werden.According to the 8th and 9 the piston is supported 4 in the axial direction directly to the example as balls 5 trained rolling elements 5 starting at a corresponding shaped track 6 rolls. The piston 4 is here at the career 6 facing end face with a spherical piston recess 27 provided in the rolling elements 5 is arranged. To the friction on the sliding bearing between the piston 4 and the rolling element 5 in the region of the piston recess 27 To reduce, a hydrostatic discharge of the sliding bearing is provided. This is in the piston 4 a connection channel 28 formed, which is arranged concentrically to the piston longitudinal axis K, and of which between the piston 4 and the piston recess 3 the cylinder drum 2 formed displacer 9 to the piston recess 27 is guided. Instead of a trained as a ball rolling element 5 according to the 8th and 9 can at the in the 8th and 9 shown axial piston machine, in which the torque driving the cylinder drum 2 over the in the longitudinal grooves 25a . 25b guided journal 17 takes place, also designed as a cylindrical roller, barrel roller or tapered roller 5 be provided.

Bei der in den 10 und 11 dargestellten erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine ist gemäß den 8 und 9 der Lagerbolzen 17 mittels den Nutsteinen 17a, 17b zur direkten Drehmomentmitnahme der Zylindertrommel 2 in den Längsnuten 25a, 25b der Zylindertrommel 2 angeordnet.In the in the 10 and 11 illustrated axial piston machine according to the invention is according to the 8th and 9 the bearing pin 17 by means of the groove stones 17a . 17b for direct torque driving of the cylinder drum 2 in the longitudinal grooves 25a . 25b the cylinder drum 2 arranged.

Der Kolben 4 stützt sich hierbei in axialer Richtung direkt an dem Lagerzapfen 17 ab. Hierzu ist der Kolben 4 mit seitlichen Erweiterungen 4a, 4b versehen, die als nutsteinförmige Wangen ausgebildet sind. Die seitliche Erweiterung 4a ist hierbei im radial inneren Bereich des Kolbens 4 angeordnet, die in der Längsnut 25a der Zylindertrommel 2 angeordnet und geführt ist und mit dem Nutstein 17a des Lagerbolzens 17 in Wirkverbindung steht. Entsprechend ist die seitliche Erweiterung 4b im radial äußeren Bereich des Kolbens ausgebildet und in der Längsnut 25b angeordnet und geführt, wobei die seitliche Erweiterung 4b mit dem Nutstein 17b des Lagerbolzens 17 in Wirkverbindung steht. Die an dem Kolben 4 angreifenden axialen Kräfte aus dem im Verdrängerraum 9 anstehenden Druck werden hierbei direkt auf den Lagerbolzen 17 im Bereich der Nutsteine 17a, 17b übertragen. Bei dem in den 10 und 11 dargestellten Axialkolbenmaschine 1 kann der Wälzkörper 5 – wie in der 10, 11 dargestellt – als Zylinderrolle oder Tonnenrolle ausgebildet sein. Es ist jedoch ebenfalls möglich, den Wälzkörper 5 als Kegelrolle oder Kugel auszubilden.The piston 4 supports itself in the axial direction directly to the journal 17 from. This is the piston 4 with side extensions 4a . 4b provided, which are formed as nutsteinförmige cheeks. The lateral extension 4a is here in the radially inner region of the piston 4 arranged in the longitudinal groove 25a the cylinder drum 2 arranged and is guided and with the Nutstein 17a of the bearing bolt 17 is in active connection. Accordingly, the lateral extension 4b formed in the radially outer region of the piston and in the longitudinal groove 25b arranged and guided, with the lateral extension 4b with the sliding block 17b of the bearing bolt 17 is in active connection. The on the piston 4 acting axial forces from the in the displacement 9 upcoming pressure are here directly on the bearing pin 17 in the area of sliding blocks 17a . 17b transfer. In the in the 10 and 11 illustrated axial piston machine 1 can the rolling element 5 - like in the 10 . 11 shown - be designed as a cylindrical roller or barrel. However, it is also possible, the rolling elements 5 as a tapered roller or ball form.

Bei den in den 8 bis 11 dargestellten Axialkolbenmaschinen 1 kann ebenfalls der Lagerbolzen 17 mit der Längsnut 20 versehen werden, um eine Versorgung der zwischen dem Außendurchmesser des Lagerbolzens 17 und dem Innendurchmesser der Längsbohrung 18 des Wälzkörpers 5 gebildeten, als hydrodynamisches Gleitlager ausgebildeten Innenlagerung 12 mit Druckmittel zu erzielen.In the in the 8th to 11 shown axial piston machines 1 can also be the bearing pin 17 with the longitudinal groove 20 be provided to provide a supply between the outer diameter of the bearing pin 17 and the inner diameter of the longitudinal bore 18 of the rolling element 5 formed, designed as hydrodynamic sliding bearing inner bearing 12 to achieve with pressure medium.

Bei der in den 1 bis 11 dargestellten Innenanlagerung 12 des Wälzkörpers 5 greifen die im Betrieb der Axialkobenmaschine 1 auftretende Reibkraft am Innenumfang der Längsbohrung 18 des Wälzkörper 5 bzw. am Außenumfang des Lagerzapfens 17 an, wodurch sich ein geringes Reibmoment ergibt, das dem Abrollen des Wälzkörpers 5 auf der Laufbahn 6 entgegenwirkt. Aufgrund dieser verringerten Reibungsverluste weist eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine 1 einen erhöhten Wirkungsgrad und eine geringere Wärmeentwicklung in der als Gleitlager ausgebildeten Innenlagerung 12 zwischen dem Wälzköper 5 und dem Lagerzapfen 17 auf.In the in the 1 to 11 illustrated Innenanlagerung 12 of the rolling element 5 engage in the operation of Axialkobenmaschine 1 occurring friction force on the inner circumference of the longitudinal bore 18 of the rolling element 5 or on the outer circumference of the journal 17 on, resulting in a low friction torque, the rolling of the rolling element 5 on the track 6 counteracts. Due to this reduced friction losses, an axial piston machine according to the invention 1 an increased efficiency and a lower heat development in the inner bearing designed as a sliding bearing 12 between the Wälzköper 5 and the journal 17 on.

Eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine 1 kann somit mit höheren Drücken und höheren Drehzahlen betrieben werden, wodurch die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine 1 eine erhöhte Leistungsdichte aufweist.An axial piston machine according to the invention 1 can thus be operated with higher pressures and higher speeds, whereby the axial piston machine according to the invention 1 has an increased power density.

Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine kann hierbei einhubig oder mehrhubig ausgebildet sein und als Pumpe oder Motor betrieben werden.The Axial piston machine according to the invention can hereby be designed with one or more strokes and as a pump or motor operate.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102005058323 A1 [0002]

Claims

Displacement machine, in particular axial piston machine, with a cylinder drum arranged about a rotation axis, which is provided with piston recesses, in each of which a piston is arranged so as to be longitudinally displaceable, wherein the pistons are supported by a respective rolling element on a thrust generating track, characterized in that the rolling element ( 5 ) by means of a sliding bearing designed as inner bearing ( 12 ) is stored.

Positive displacement machine according to claim 1, characterized in that the rolling element ( 5 ) with a longitudinal bore ( 18 ) for receiving a bearing pin ( 17 ) is provided.

Displacement machine according to claim 2, characterized in that the piston ( 4 ) on the track ( 6 ) associated with a fork-shaped recess ( 15 ) provided with a bearing bore ( 16 ) for the bearing pin ( 17 ) is provided.

Displacement machine according to claim 3, characterized in that the bearing pin ( 17 ) in the bearing bore ( 16 ) is fastened by means of a positive rotation.

Displacement machine according to claim 4, characterized in that the fork-shaped recess ( 15 ) two side plates ( 15a . 15b ), wherein the bearing bore ( 16 ) in at least one side plate ( 15a . 15b ) has a different cross-section from the circular shape and the bearing pin ( 17 ) is provided with a corresponding cross section.

Displacement machine according to one of claims 3 to 5, characterized in that the bearing pin ( 17 ) in the bearing bore ( 16 ) is axially secured, in particular by means of a positive locking device designed as a securing ring ( 19 ).

Displacement machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the piston ( 4 ) in the piston recess ( 3 ) against rotation about a piston longitudinal axis (K) is secured.

Displacement machine according to claim 7, characterized in that the piston 4 ) with a longitudinal groove ( 21 ), in which one of the cylinder drum ( 2 ) arranged safety device ( 22 ) intervenes.

Displacement machine according to claim 7, characterized in that the cylinder drum ( 2 ) with a longitudinal groove ( 21 ) into which one on the piston ( 4 ) arranged safety device ( 22 ) intervenes.

Displacement machine according to claim 8 or 9, characterized in that the securing device ( 22 ) as a sliding block ( 23 ) or radial pin is formed.

Displacement machine according to claim 7, characterized in that the piston ( 4 ) and the piston recess ( 3 ) at least partially, in particular in the career ( 6 ) facing region, are provided with a deviating from the circular cross-section.

Displacement machine according to claim 1 or 2, characterized in that the cylinder drum ( 2 ) at least with a longitudinal groove ( 25a ; 25b ), in which the bearing bolt ( 17 ) is arranged longitudinally displaceable.

Displacement machine according to claim 12, characterized in that the cylinder drum ( 2 ) in the radially inner region of the piston recess ( 3 ) and in the radially outer region of the piston recess ( 3 ) each having a longitudinal groove ( 25a . 25b ), in which the bearing bolt ( 17 ) is arranged longitudinally displaceable.

Displacement machine according to claim 12 or 13, characterized in that the bearing pin ( 17 ) in the longitudinal groove ( 25a ; 25b ) of the cylinder drum ( 2 ) is secured against twisting.

Displacement machine according to one of claims 12 to 14, characterized in that the bearing pin ( 17 ) in which in the longitudinal groove ( 25a ; 25b ) of the cylinder drum ( 2 ) engaging area as a sliding block ( 17a ; 17b ) is trained.

Displacement machine according to claim 15, characterized in that the length of the bearing bolt ( 17 ) molded Nutstein ( 17a ), which in the radially inner longitudinal groove ( 25a ) of the cylinder drum ( 2 ) is longitudinally displaceable, greater than the diameter of the longitudinal bore ( 18 ) of the rolling element ( 5 ).

Displacement machine according to one of claims 12 to 16, characterized in that the cylinder drum ( 2 ) in the career ( 6 ) facing end face with a circular recess ( 26 ) into which the track ( 6 ) at least partially immersed.

Displacement machine according to one of claims 12 to 17, characterized in that the rolling body ( 5 ) in a frontal recess ( 27 ) of the piston ( 4 ) is mounted by means of a sliding bearing.

Displacement machine according to claim 18, characterized in that the sliding bearing is hydrostatically relieved, wherein in the piston ( 4 ) a connection channel ( 28 ) is formed by a between the Kolbenausnehmung ( 3 ) and the piston ( 4 ) formed displacer space ( 9 ) to the recess ( 27 ) is guided.

Displacement machine according to one of claims 12 to 17, characterized in that the piston ( 4 ) with at least one extension ( 4a ; 4b ) provided with the bearing pin ( 17 ) in the area of the cylinder drum ( 2 ) arranged longitudinal groove ( 25a ; 25b ) is in operative connection.

Displacement machine according to claim 20, characterized in that the piston ( 4 ) in the radially inner region and in the radially outer region, each having an extension ( 4a . 4b ) is provided.

Displacement machine according to claim 20 or 21, characterized in that the extension ( 4a . 4b ) than in the longitudinal groove ( 25a . 25b ) arranged nutsteinförmige cheek of the piston ( 4 ) is trained.

Displacement machine according to one of claims 2 to 22, characterized in that the bearing pin ( 17 ) with a longitudinal groove ( 20 ) is provided.

Displacement machine according to claim 23, characterized in that the longitudinal groove ( 20 ) from an end face of the bearing pin ( 17 ) in the area between the bearing pin ( 17 ) and the rolling element ( 5 ) formed indoor storage ( 12 ).

Displacement machine according to claim 23 or 24, characterized in that the longitudinal groove ( 20 ) at the runway ( 6 ) facing away from the bearing pin ( 17 ) is arranged.

Displacement machine according to one of claims 2 to 25, characterized in that the outer diameter of the bearing pin ( 17 ) and / or the inner diameter of the rolling element ( 3 ) in the area of internal storage ( 12 ) is provided in the axial direction with a non-constant course.

Displacement machine according to one of claims 1 to 26, characterized in that the rolling body ( 5 ) is designed as a cylindrical roller.

Displacement machine according to one of claims 1 to 26, characterized in that the rolling body ( 5 ) is designed as a barrel roll.

Displacement machine according to one of claims 1 to 26, characterized in that the rolling body ( 5 ) is designed as a tapered roller.

Displacement machine according to one of claims 1 to 26, characterized in that the rolling body ( 5 ) is formed as a ball.

Displacement machine according to one of claims 1 to 30, characterized in that the rolling elements ( 5 ) and / or the bearing bolt ( 17 ) in the area of internal storage ( 12 ) is provided with a hard material layer.

Displacement machine according to one of claims 1 to 31, characterized in that the rolling body ( 5 ) and / or the career path ( 6 ) is provided with a hard material layer.

Displacement machine according to claim 31 or 32, characterized in that the hard material layer of a low-friction carbonaceous material is formed.

Displacement machine according to one of the claims 31 to 33, characterized in that the hard material layer of a chromium-nitride compound is formed.

Displacement machine according to one of the claims 31 to 33, characterized in that the hard material layer of a chromium-carbide compound is formed.

Displacement machine according to one of the claims 31 to 35, characterized in that the hard material layer a Thickness in the range of 1 micron to 15 microns.

Displacement machine according to one of the claims 31 to 36, characterized in that the hard material layer by a vacuum-based coating method, in particular a PVD method, can be applied.

Displacement machine according to one of the claims 1 to 37 characterized by the design as axial piston machine in swashplate machine.

Displacement machine according to one of the claims 1 to 37 characterized by the design as axial piston machine in swash plate design.

Displacement machine according to one of the claims 1 to 37 characterized by the formation of a radial piston machine.