DE102008048495A1

DE102008048495A1 - Hydrostatic machine i.e. axial piston machine, for use as hydraulic motor that is driven by diesel engine of work machine has fluid flow guided over bearing part that is arranged for producing pumping effect to leakage oil connection

Info

Publication number: DE102008048495A1
Application number: DE200810048495
Authority: DE
Inventors: Johannes Honnef; Zoltan Gradwohl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-09-23
Filing date: 2008-09-23
Publication date: 2010-03-25

Abstract

The machine (1) has a drive shaft (4) rotatably mounted in a housing (2) by a bearing part (3). Multiple circularly distributed pistons (7) are movable with a driving pulley (6). A leakage oil chamber (9) is arranged between the pistons and the housing. A fluid flow (10) is guided over another bearing part i.e. ball roller bearing (17), between the leakage oil chamber and a leakage oil connection (8). The latter bearing part has a conical form and arranged such that a pumping effect to the leakage oil connection is produced during higher rotational speed.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine hydrostatische Maschine der eingangs genannten Art, allerdings mit Taumelscheiben-Prinzip, ist aus der DT 2527189 A1 bekannt.The invention relates to a hydrostatic machine according to the preamble of claim 1. A hydrostatic machine of the type mentioned, but with a swash plate principle, is from the DT 2527189 A1 known.

Aus der DT 2527189 A1 ist eine hydrostatische Maschine mit Taumelscheibe und mehreren Kolben bekannt, die sich an der Taumelscheibe abstützen und bei rotierendem Antrieb der Taumelscheibe durch eine Welle in Hin- und Herbewegung versetzbar sind. Die Welle weist einen vollwandigen Teil als Antriebswelle und einen hohlen Teil als axiale Zufuhrleitung für die Hydraulikflüssigkeit auf. Die schräggestellte Scheibe ist am Übergang des vollwandigen und des hohlen Teils der Welle angeordnet und weist eine Aussparung auf, die einerseits mit der axialen Zuführleitung für die Flüssigkeit und andererseits mit einem sichelförmigen, in der hinteren Fläche der schräggestellten Scheibe vorgesehenen Verteiler zum Verteilen der Flüssigkeit in die Kolben in Verbindung steht. Die Kolben sind ringförmig verteilt, konzentrisch zum vollwandigen Teil der Welle angeordnet und stützen sich gegen die Rückseite der schräggestellten Scheibe ab. Auf dem hohlen Teil der Welle ist ein konisches Lager angeordnet, das sich an der Vorderseite der schräggestellten Scheibe abstützt. Die Zuflussbedingungen sowie die Abflußbedingungen des Fluids aus der Pumpe werden verbessert und es lässt sich eine Erhöhung der Fördermenge bei Pumpen mit hoher Drehzahl erzielen. Das in der Pumpe angeordnete konische Lager, dessen Durchmesser von der Eintrittseite der Pumpe in Richtung auf die Scheibe bzw. die Kolben zunimmt, ruft einen zusätzlichen Zentrifugaleffekt hervor und fängt die durch die Reaktion der Kolben auf die rotierende, schräggestellte Scheibe hervorgerufenen mechanischen Kräfte auf.From the DT 2527189 A1 is a hydrostatic machine with a swash plate and a plurality of pistons are known, which are supported on the swash plate and can be displaced by a shaft in reciprocating motion with rotating drive of the swash plate. The shaft has a solid wall part as a drive shaft and a hollow part as an axial supply line for the hydraulic fluid. The inclined disc is located at the junction of the solid and the hollow portion of the shaft and has a recess which on the one hand with the axial supply line for the liquid and on the other hand with a crescent, provided in the rear surface of the inclined disc distributor for distributing the liquid in the piston communicates. The pistons are distributed annularly, arranged concentrically to the solid-walled part of the shaft and are supported against the back of the inclined disc. On the hollow part of the shaft, a conical bearing is arranged, which is supported on the front of the inclined disc. The inflow conditions as well as the outflow conditions of the fluid from the pump are improved and it is possible to achieve an increase in the delivery rate for high-speed pumps. The conical bearing disposed in the pump, the diameter of which increases from the inlet side of the pump toward the disk or pistons, causes an additional centrifugal effect and catches the mechanical forces caused by the reaction of the pistons to the rotating, inclined disk.

Bei dieser Taumelscheiben-Maschine rotieren die Kolben nicht, sodass eine Schlitzsteuerung der Einzelkolben oder eine Steuerung durch dem einzelnen Kolben zugeordnete Einzelventile erfolgen muss, was insgesamt sehr aufwendig ist.at This swashplate machine does not rotate the pistons, so a slot control of the individual pistons or a control by the individual pistons assigned individual valves must be done, what Overall, very expensive.

Aus der EP 0 640 183 B1 ist eine hydrostatische Maschine bekannt, insbesondere eine Axialkolbenmaschine, mit einem Maschinengehäuse, dessen Gehäuse-Innenraum ein drehbar gelagertes Triebwerk aufnimmt und einen über wenigstens einen Leckölanschluss nach außen ausmündenden Leckölraum umfasst, der Lecköl einschließlich Schmieröl, das von den Lagerstellen der hydrostatischen Maschine abströmt, aufnimmt, und mit einer am Triebwerk drehfest angeordneten Pumpeinrichtung, die Lecköl durch den Leckölanschluss nach außen pumpt, wobei sich ein bestimmtes Leckölniveau im unteren Bereich des Lecköls einstellt.From the EP 0 640 183 B1 a hydrostatic machine is known, in particular an axial piston machine, with a machine housing, the housing interior accommodates a rotatably mounted engine and comprises at least one leak oil connection outward leaking leak oil space, the leakage oil including lubricating oil, which flows from the bearing points of the hydrostatic machine accommodates , And with a pump rotatably mounted on the pump device, the leak oil pumped through the drain connection to the outside, with a certain level of leakage oil sets in the lower part of the leak.

Die Pumpeinrichtung ist innerhalb des Gehäuses und drehfest am Triebwerk angeordnet. Daher muss im Gehäuse zusätzlicher Bauraum vorhanden sein. Die Pumpeinrichtung, die das Lecköl aus dem Leckölraum zum Leckölanschluss nach außen pumpt, ist hier in Form eines Schaufelrades ausgebildet, wobei die einzelnen Schaufeln an der Triebscheibe (Bezugszeichen 17 in der EP 0 640 183 B1 ) und radial verlaufen und/oder gekrümmt sind. Dies stellt einen konstruktiv und auch fertigungstechnisch erheblichen Aufwand dar.The pumping device is disposed within the housing and rotationally fixed to the engine. Therefore, additional space must be available in the housing. The pumping device, which pumps the leakage oil out of the leakage oil space to the leak oil connection, is designed here in the form of a paddle wheel, wherein the individual blades on the drive disk (reference numeral 17 in the EP 0 640 183 B1 ) and are radial and / or curved. This represents a constructive and manufacturing technology considerable effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrostatische Maschine der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass Planschverluste verringert bis vermieden werden und insbesondere der Wirkungsgrad der Maschine bei hohen Drehzahlen verbessert werden kann, ohne aufwendige konstruktive Änderungen vornehmen zu müssen und/oder bei geringem bis verschwindendem, zusätzlichem Fertigungsaufwand.Of the Invention is based on the object, a hydrostatic machine of the aforementioned type so that reduces churning losses to be avoided and in particular the efficiency of the machine can be improved at high speeds without costly design changes have to make and / or with little to vanishing, additional production costs.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine hydrostatische Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Pumpwirkung eines ohnehin erforderlichen, lagernden Bauteiles, welches die Erfindung als konisches Lagerbauteil vorsieht, zum Absaugen von Lecköl verwendet wird. Dadurch kann auf eine zusätzliche Pumpeinrichtung oder auf zusätzliche, konstruktiv integrierte Mittel verzichtet werden. Dadurch wird insgesamt eine hydrostatische Maschine angegeben, die bislang im Stand der Technik aufwendig gelöste Eigenschaften praktisch automatisch und mit verschwindendem bis geringem konstruktivem oder Fertigungsaufwand bereitstellt.These Task is solved by a hydrostatic machine having the features of claim 1. The invention has the advantage that the pumping action of an already required, stored component, which provides the invention as a conical bearing component, for suction used by leak oil. This can be an additional pumping device or dispensed with additional, constructively integrated means become. As a result, a total of a hydrostatic machine is specified, the previously solved in the art complicated properties virtually automatic and with vanishing to low constructive or production costs.

Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, dass ein Fluidstrom über ein erstes Lagermittel zwischen Leckölraum und Leckölanschluss geführt ist. Ein Fluidstrom kann über das erste Lagermittel geführt sein, indem der gesamte Strom zwischen Leckölraum und Leckölanschluss oder zumindest ein wesentlicher Teilstrom des Fluidstromes zwischen Leckölraum und Leckölanschluss über und/oder durch das Lagermittel hindurchfließt. Wenn der ganze Fluidstrom über und/oder durch das erste Lagermittel geführt ist, wird die vorhandene Pumpwirkung besonders effizient ausgenutzt. Es kann aber auch lediglich ein, insbesondere wesentlicher, Teilstrom des genannten Fluidstromes über das erste Lagermittel fließen. Wesentlich ist dann, dass die Pumpwirkung des ersten, konischen Lagermittels effizient genutzt wird, indem ein überwiegender Teil, insbesondere über 50%, des genannten Fluidstromes über das konische erste Lagermittel zwangsgeführt ist.This Advantage is achieved in that a fluid flow over a first bearing means between leakage oil space and leak oil connection is guided. A fluid flow may be via the first Bearing means be guided by the entire current between Leak oil space and leak oil connection or at least a significant partial flow of the fluid flow between the leakage oil space and Leakage oil connection via and / or by the bearing means flowing therethrough. When all the fluid flow over and / or is guided by the first bearing means is the existing pumping effect is used particularly efficiently. It can but also only one, in particular essential, partial flow of flow of fluid above the first storage means flow. It is essential then that the pumping action of the first, conical Storage facility is used efficiently by a predominant Part, in particular over 50%, of said fluid stream over the conical first bearing means is forcibly guided.

Das erste Lagermittel hat eine konische Ausführung. Die konische Ausführung hat eine Pumpwirkung zur Folge. Dabei kann es darauf ankommen, in welcher Richtung, bezogen auf den Fluidstrom (stromaufwärts oder stromabwärts), das konische, erste Lagermittel sich verjüngt. Darauf wird später noch näher eingegangen. Für die Erfindung ist wesentlich, dass das erste Lagermittel unter Berücksichtigung seiner konischen Ausführung derart angeordnet ist, dass – insbesondere bei hoher Drehzahl – eine Pumpwirkung zum Leckölanschluss hin erzeugt ist. Wenn zum Beispiel die konische Ausführung des ersten Lagermittels zu einer Zentrifugal-Pumpwirkung führt, so kann zur Erzielung der Richtung der genannten Pumpwirkung die Einhüllende und/oder die innere Laufbahn und/oder die äußere Laufbahn von zum Beispiel Wälzkörpern des ersten Lagermittels und/oder die Wälzkörper des ersten Lagermittels selber sich in Richtung zum Leckölanschluss hin verbreitern.The first bearing means has a conical design. The conical design results in a pumping action. It may depend on, in which direction, with respect to the fluid flow (upstream or downstream), the tapered, first bearing means tapers. This will be discussed later. For the invention is essential that the first bearing means is arranged taking into account its conical design such that - in particular at high speed - a pumping action is generated to the drain connection. If, for example, the conical design of the first bearing means leads to a centrifugal pumping action, then the envelope and / or the inner raceway and / or the outer race of, for example, rolling elements of the first bearing means and / or to achieve the direction of said pumping action Rolling elements of the first bearing means itself widening in the direction of the leak oil connection.

Es ist eine Erkenntnis der Erfindung, dass eine ohnehin vorhandene Pumpwirkung eines konischen Lagermittels verwendet wird, um den Wirkungsgrad der Gesamtmaschine zu erhöhen; dies kann mit einem einzigen konstruktiven, ersten konischen Lagermittel erzielt werden. Dann ist kein zweites Lagermittel nötig und auch nicht vorhanden. Um eine bessere kinematische Führung und Abstützung der Axial- und Radialkräfte zu erreichen, können aber auch insgesamt zwei, drei oder mehr Lagermittel zur drehbaren Lagerung der Triebwelle vorgesehen sein. Insofern ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, dass neben dem ersten Lagermittel auch ein zweites Lagermittel vorgesehen sein muss.It is a realization of the invention that an already existing Pumping action of a conical bearing means is used to the Increase efficiency of the overall machine; this can be done with achieved a single constructive, first conical bearing means become. Then no second storage means is needed and also unavailable. To get a better kinematic leadership and To achieve support of the axial and radial forces, but can also be a total of two, three or more storage resources be provided for rotatably supporting the drive shaft. insofar the invention is not limited to that in addition to the first bearing means also be provided a second bearing means got to.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Maschine sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of an inventive Hydrostatic machine are specified in the subclaims.

Eine baulich integrierte und keinen oder lediglich geringen zusätzlichen Bauraum erfordernde Lösung mit ebenfalls geringem, konstruktivem Aufwand sieht vor, dass der Fluidstrom über einen Zuführkanal vom Leckölraum durch das erste Lagermittel hindurch und über einen Abführkanal zum Leckölanschluss strömt. Durch die Führung des Fluidstromes über einen Zuführkanal und über einen Abführkanal wird eine zusätzliche, baulich-geometrische Flexibilität ermöglicht, die gleichzeitig eine hochintegrierte Bauweise erlaubt.A structurally integrated and no or only small additional Space requiring solution with also low, constructive Effort provides that the fluid flow through a feed channel from the leakage oil space through the first bearing means and over a discharge channel flows to the drain port. By guiding the fluid flow through a Feed channel and via a discharge channel becomes an additional structural-geometric flexibility allows, at the same time a highly integrated design allowed.

Insbesondere kann der Leckölraum selber – zum Beispiel durch Anordnung weiterer Lager oder sonstiger mechanischer Wirkelemente bedingt – auch räumlich, zum Beispiel axial und/oder radial, beabstandet von dem ersten Lagermittel angeordnet sein. Bevorzugt können für die Einbringung von Zuführkanal und/oder Abführkanal auch geometrische Gegebenheiten der hydrostatischen Maschine ausgenutzt und/oder angepasst werden. So könnte zum Beispiel einer der Kanäle teilweise in das Vollmaterial und/oder in die Wandung einer hydrostatischen Maschine eingebracht sein. Auch hierauf wird später noch näher eingegangen. Dadurch, dass der Fluidstrom durch das Lagermittel hindurchgeführt ist, wird eine effektive Ausnutzung der Pumpwirkung erreicht. Wie auch bei der Ausgestaltung nach Anspruch 1 ist auch bei der Führung des Fluidstromes durch das erste Lagermittel hindurch eine Schmierung durch den Fluidstrom gegeben.Especially can the leakage oil room itself - for example, by Arrangement of other bearings or other mechanical active elements conditioned - also spatially, for example, axially and / or be arranged radially spaced from the first bearing means. Preferably, for the introduction of feed channel and / or discharge channel and geometric conditions of the hydrostatic machine exploited and / or adapted. So For example, one of the channels could be partial in the solid material and / or in the wall of a hydrostatic Machine be introduced. This will be later on discussed in more detail. Due to the fact that the fluid flow through the Bearing means is passed, is an effective use the pumping effect achieved. As in the embodiment according to claim 1 is also in the leadership of the fluid flow through the first Bearing means through a lubrication given by the fluid flow.

Eine effiziente Geometrieausnutzung bei resultierender, einfacher konstruktiver und fertigungstechnischer Lösung wird dadurch erreicht, dass der Zuführkanal eine Axialbohrung/-kanal in der Gehäusewandung aufweist und sich durch eine Radialbohrung/-kanal fortsetzt, die bis zum ersten Lagermittel führt. Dabei kann der Zuführkanal im Wesentlichen aus einer Axialbohrung bestehen oder eine axiale Komponente aufweisen oder es kann lediglich ein Teil des Zuführkanals aus einer axialen Bohrung in der Gehäusewandung bestehen. Das Gleiche gilt sinngemäß auch für die Radialbohrung. Zur effizienten Führung und Geometrieausnutzung können sowohl in dem Zuführkanal als auch in dem Abführkanal sowohl axiale als auch radiale Abschnitte und Komponenten vorgesehen sein. Sowohl Zuführ- als auch Abführeinrichtungen können, zumindest abschnittsweise, als Gusskanäle eines Gussteiles, z. B. eines Gussgehäuses ausgebildet sein.A efficient geometry utilization with resulting, simpler constructive and production engineering solution is achieved by the feed channel is an axial bore / channel in the housing wall has and continues through a radial bore / channel, the leads to the first storage means. In this case, the feed channel consist essentially of an axial bore or an axial component or it may only be part of the feed channel consist of an axial bore in the housing wall. The same applies mutatis mutandis to the Radial bore. For efficient guidance and geometry utilization can both in the feed channel and in the Abführkanal both axial and radial sections and Be provided components. Both feeding and discharging devices can, at least in sections, as casting channels a casting, z. B. a cast housing be.

Die oben im Zusammenhang mit Anspruch 3 genannten Vorteile gelten sinngemäß auch, wenn der Abführkanal eine von dem ersten Lagermittel abgehende Radialbohrung/-kanal und eine Verbindungsbohrung/-kanal hat, die zum Leckölanschluss führt.The above mentioned in connection with claim 3 benefits apply mutatis mutandis, when the discharge channel outgoing from the first storage means Radial bore / channel and a connection bore / channel has leads to the leak oil connection.

Im Folgenden wird auf bevorzugte Ausgestaltungen der Lagermittel näher eingegangen. Insbesondere kann ein einziges Lagermittel oder es können mehrere, zum Beispiel axial benachbarte, Lagermittel vorgesehen sein. Im Hinblick auf die Lagerart wird im Folgenden insbesondere auf Kegelrollenlager näher eingegangen.in the The following will be closer to preferred embodiments of the storage means received. In particular, a single storage medium or it may a plurality, for example, axially adjacent bearing means provided be. With regard to the type of bearing will be in particular hereinafter on tapered roller bearings.

Eine Kombination der Aufnahme von radialen und axialen Belastungen und eine konstruktiv und im Hinblick auf die Strömungseffektivität vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn das erste Lagermittel ein äußeres Wälzlager, insbesondere ein Kegelrollenlager ist. Dabei ist das erste Lagermittel, über das der Fluidstrom geführt ist, ein, bezogen auf die Triebwelle, äußeres Wälzlager, insbesondere ein Kegelrollenlager. Durch die in Bezug auf die Triebwelle äußere Anordnung des ersten Lagermittels wird – zum Beispiel noch weiter außerhalb vom ersten Lagermittel gelegen – die Möglichkeit geschaffen, weiteren Bauraum für die Strömungs führung auszunutzen. Dadurch wird eine höhere Auslegungs- und Konstruktionsflexibilität erreicht. Trotzdem ist es nicht ausgeschlossen, dass auch ein weiter innen oder ganz innen an der Triebscheibe liegendes Lagermittel die Pumpwirkung aufweisen könnte.A combination of the inclusion of radial and axial loads and a constructive and advantageous in terms of the flow efficiency embodiment results when the first bearing means is an outer roller bearing, in particular a tapered roller bearing. In this case, the first bearing means, over which the fluid flow is guided, a, based on the drive shaft, outer roller bearing, in particular a tapered roller bearing. By in relation to the drive shaft outer arrangement of the first bearing means is - for example, even further out of the first bearing means - created the opportunity to exploit additional space for the flow management. This achieves higher design and design flexibility. Nevertheless, it is not excluded that a further inside or bearing means lying completely inside the drive disk could have the pumping effect.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das äußere Wälzlager einen Innenring, einen Außenring und zwischen den Ringen in einem vorbestimmten Druckwinkel a angeordnete kegelstumpfförmige Wälzkörper umfasst. Dieser Aufbau eines Kegelrollenlagers führt dazu, dass man ebenfalls bei vorhandener Pumpwirkung eine bessere, kinematische Lagerung, das heißt Aufnahme von Axial- und Radialbelastungen, erreichen kann. Dabei ist der Druckwinkel a zwischen äußerer Laufbahn und der Mittellinie des Lagers insbesondere derart vorbestimmt, dass die benötigte und unter Berücksichtigung von vorgesehenen Betriebszuständen sinnvolle Pumpwirkung erzielt wird.In A preferred embodiment of the invention is proposed that the outer rolling bearing is an inner ring, an outer ring and between the rings in a predetermined Pressure angle a arranged frustoconical rolling elements includes. This structure of a tapered roller bearing results in that you also with existing pumping a better, kinematic Storage, that is recording of axial and radial loads reach can. The pressure angle a is between outer Career and the center line of the camp in particular so predetermined, that needed and considering of intended operating conditions meaningful pumping action is achieved.

Die Pumpwirkung bzw. die Pumpleistung – bezogen auf die Drehzahl – kann von dem Druckwinkel a abhängig sein. Daher ist der Druckwinkel a des ersten Wälzlagers bzw. des Kegelrollenlagers bei der Auslegung der hydrostatischen Maschine unter Berücksichtigung der vorgesehenen Betriebsdrehzahlen, des Betriebsdruckes, insbesondere des minimalen, des maximalen und eines Dauerbetriebsdruckes, sowie des erwarteten Leckstroms, und der Bauart und Größe der hydrostatischen Maschine auszulegen. Auch die anderen Lagerparameter, wie Durchmesser (von zum Beispiel äußerem und/oder innerem Lagerring), Größe der Wälzkörper, axiale Länge des Lagers etc. sind entsprechend der benötigten Parameter, wie oben angegeben, auslegbar.The Pumping action or the pump power - based on the speed - can be dependent on the pressure angle a. Therefore, the pressure angle a of the first rolling bearing or the tapered roller bearing at the design of the hydrostatic machine under consideration the intended operating speeds, the operating pressure, in particular of minimum, maximum and continuous operating pressures, as well as the expected leakage current, and the type and size hydrostatic machine. Also the other bearing parameters, such as diameter (of, for example, outer and / or inner bearing ring), size of the rolling elements, axial length of the bearing etc. are according to the required parameters, as stated above, interpretable.

Bei speziell ausgelegtem erstem bzw. äußerem Wälzlager und/oder bei einem Standard-Kegelrollenlager als äußerem Wälzlager wird vorgeschlagen, dass sich die kegelstumpfförmigen Wälzkörper des ersten Lagermittels zu den Kolben hin (bei einer Pumpe z. B. von der Antriebsseite der Pumpe ausgehend) verjüngen. Durch die genannte Anordnung wird die Pumpwirkung des speziellen oder des Standard-Kegelrollenlagers ausgenutzt. Dabei kann die genannte Anordnung in Bezug auf den Fluidstrom auch lediglich teilweise wirksam sein.at specially designed first or outer rolling bearing and / or in a standard tapered roller bearing as an outer Rolling is proposed that the frustoconical Rolling elements of the first bearing means to the piston out (in the case of a pump, for example, starting from the drive side of the pump) rejuvenate. By said arrangement, the pumping action the special or standard tapered roller bearing. there the said arrangement can also only with regard to the fluid flow be partially effective.

Um bei der Auslegung der Abstützung eine größere Flexibilität und einen höheren Kräfte- bzw. Drehmomentbereich abstützen zu können, wird vorgeschlagen, dass ein zweites Lagermittel vorhanden ist, welches als inneres Wälzlager ausgebildet ist, das mit kegelstumpfförmigen Wälzkörpern ausgebildet ist und spiegelbildlich zum äußeren Wälzlager, und insbesondere indirekt, angeordnet ist. Dadurch können kombiniert auftretende Radial- und Axialkräfte, insbesondere größere Radial- und Axialkräfte, effizient abgestützt werden. Während das äußere und/oder das erste Wälzlager als konisches Wälzlager ausgebildet sind/ist, kann das hier genannte, innere Wälzlager auch im Wesentlichen zylindrisch oder mit Kugelkörpern ausgebildet sein. Bei dem inneren Wälzlager käme es bei der hier genannten Ausgestaltung nicht auf eine Pumpwirkung an. Die Ausgestaltung mit zylindrischen oder kugelförmigen Wälzkörpern hat dann keine spiegelbildliche Anordnung zur Folge, da ein solches Wälzlager unabhängig von der Ausrichtung angebracht werden kann (Ausnahme könnte ein Schulter-Kugellager sein). Ein zylindrisches oder Kugellager hat den Vorteil, dass eine wie auch immer gerichtete Pumpwirkung praktisch nicht vorhanden ist und deswegen in Bezug auf die Erfindung auch nicht weiter berücksichtigt werden muss. Die innere Lagerung kann auch aus einer Kombination von Wälzlagerung und hydrostatischer Entlastung bestehen. Die hydrostatische Entlastung hat ebenfalls den Vorteil, dass keine Pumpwirkung vorhanden ist.Around in the interpretation of the support a larger Flexibility and a higher degree of or to support torque range, is proposed that a second storage means is present, which is designed as an inner roller bearing, the frustoconical Rolling is formed and mirror image to the outer rolling bearing, and in particular indirectly, is arranged. This can occur in combination Radial and axial forces, especially larger ones Radial and axial forces, efficiently supported become. While the outer and / or the first rolling bearing designed as a conical roller bearing can / is, here also called inner rolling bearing essentially cylindrical or formed with spherical bodies be. The inner bearing would be at the not mentioned here on a pumping action. The design with cylindrical or spherical rolling elements then does not result in a mirror image arrangement, as such Rolling bearings regardless of the orientation attached can be (exception could be a shoulder ball bearing). A cylindrical or ball bearing has the advantage that a like also always directed pumping action is practically not available and therefore not considered further in relation to the invention must become. The inner storage can also be a combination consist of rolling bearing and hydrostatic discharge. The hydrostatic discharge also has the advantage that no Pumping action is present.

Wenn – wie im Anspruch 8 beansprucht – das innere Wälzlager ebenfalls ein Kegelrollenlager ist, ist es insbesondere spiegelbildlich und/oder indirekt zum äußeren Wälzlager angeordnet. Durch die indirekte Anordnung der zwei Wälzlager wird die erfindungsgemäße Pumpwirkung bei gleichzeitig sehr hohem bis maximalem effektivem Lagerabstand der Wälzlager realisiert. Dadurch wird eine wiederum hochintegrierte Bauweise und effektive Stromführung gewährleistet, da auf kürzestem Bauraum durch die vorgeschlagene Anordnung ein Axial- und/oder Radialabweichung/Verkippung der Triebwelle effizient abgestützt wird.If - how claimed in claim 8 - the inner roller bearing is also a tapered roller bearing, it is especially mirror image and / or indirectly to the outer rolling bearing arranged. Due to the indirect arrangement of the two rolling bearings is the pumping action of the invention at the same time very high to maximum effective bearing clearance of rolling bearings realized. This will turn a highly integrated design and ensures effective power supply, up there shortest space through the proposed arrangement Axial and / or radial deviation / tilting of the drive shaft efficiently is supported.

Damit eine mögliche entgegengesetzte Wirkung des konisch ausgebildeten inneren Wälzlagers minimiert bis eliminiert wird, wird vorgeschlagen, dass das innere Wälzlager zum äußeren Wälzlager mittels eines Strömungsschildes, insbesondere mittels einer Dichtscheibe, abgegrenzt ist. Eine möglicherweise entgegengesetzte Pumpwirkung kann auch durch andere konstruktive Mittel verringert bis eliminiert werden, zum Beispiel durch eine praktisch strömungsmäßig entkoppelte, geometrische Anordnung ohne ein Strömungsschild und/oder dadurch, dass das innere Wälzlager nicht als konisches Wälzlager ausgebildet ist.In order to a possible opposite effect of the conically shaped inner rolling bearing is minimized until it is eliminated suggested that the inner bearing to the outer Rolling bearing by means of a flow shield, in particular by means of a sealing disc, is delimited. One maybe opposite pumping action can also by other constructive Means reduced to be eliminated, for example by a practically fluidly decoupled, geometric arrangement without a flow shield and / or in that the inner rolling bearing is not considered conical Rolling is formed.

Eine gute bis ausreichende Pumpwirkung bei gleichzeitig guter Abstützung von radialen und axialen Belastungen wird dadurch erreicht, dass der Druckwinkel a, der der Neigung von Wälzkörperachsen zu einer Wellenachse entspricht und in Abhängigkeit der auftretenden radialen und axialen Belastungen zwischen 10° und 30° liegt. Die Neigung umfasst insbesondere Bereiche und Werte von 10°–15° oder 15°–20° oder 20°–25° oder 25°–30°, insbesondere 15°. Bei der genannten Ausgestaltung kann einerseits ein speziell angefertigtes Lager verwendet werden. Ein besonderer Vorteil liegt auch darin, dass bei der genannten Ausgestaltung Standard-Kegelrollenlager verwendet werden können, die eine Neigung von ca. 15° aufweisen. Dabei kann bei der Auslegung noch die geometrische Anordnung und die Größe, vor allem der Durchmesser und die axiale Länge des Kegelrollenlagers angepasst und/oder ausgewählt werden.A good to sufficient pumping effect at the same time good support of radial and axial loads is achieved in that the pressure angle a, which corresponds to the inclination of Wälzkörperachsen to a shaft axis and depending on the occurring radial and axial loads between 10 ° and 30 °. In particular, the inclination includes ranges and values of 10 ° -15 ° or 15 ° -20 ° or 20 ° -25 ° or 25 ° -30 °, in particular 15 °. In the aforementioned embodiment, on the one hand, a purpose-built bearing can be used. A particular advantage lies in the fact that in the mentioned embodiment standard tapered roller bearings can be used, which has a tilt of about 15 °. In this case, the geometric arrangement and the size, in particular the diameter and the axial length of the tapered roller bearing can be adapted and / or selected in the design still.

Praktisch alle im Einsatzfall auftretenden Betriebszustände werden mit einer großen Ablaufsicherheit dadurch abgedeckt, dass in Abhängigkeit der Wälzkörperparameter und der Geometrie der Zuführ- und Abführkanäle eine relevante Pumpwirkung von bis zu 10 l/min bei einem Drehzahlbereich von 500–3000 U/min, insbesondere Bereiche und Werte von 500–1000, 1000–1500, 1500–2000, 2000–2500 oder 2500–3000 U/min erzielt wird. Dadurch wird gerade ein üblicherweise bei einer hydrostatischen Maschine der eingangs genannten Art auftretender Leckstrom unter den Betriebsdrücken und bei dem Betriebs-Drehzahlbereich zuverlässig abgeführt.Practically all operating conditions occurring in the application covered with a great deal of safety by that depending on the rolling element parameters and the geometry of the feed and discharge channels a relevant pumping action of up to 10 l / min at a speed range from 500-3000 rpm, in particular ranges and values of 500-1000, 1000-1500, 1500-2000, 2000-2500 or 2500-3000 rpm is achieved. This is just a usual occurring in a hydrostatic machine of the type mentioned leakage under the operating pressures and at the operating speed range reliably dissipated.

Für eine Vielzahl von hydraulischen Anwendungsfällen geeignet wird die Erfindung dadurch, dass die hydrostatische Maschine eine Schrägachsenmaschine ist, mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse mittels Lagermittel drehbar gelagerten Triebwelle und einer mit der Triebwelle verbundenen, in dem Gehäuse drehbar angeordneten Zylindertrommel, die Zylinderbohrungen aufweist, in welchen Kolben bewegbar sind. Dies erschließt ein breites Anwendungsfeld und auch den Massenmarkt für die Erfindung, wobei es gerade bei der genannten Ausgestaltung nach Anspruch auf einen hohen Wirkungsgrad einer solchen Schrägachsenmaschine sehr stark ankommt. Der Wirkungsgrad ist eines der wesentlichen Merkmale bzw. Vorteile einer solchen Schrägachsenmaschine.For a variety of hydraulic applications suitable The invention is characterized in that the hydrostatic machine a Schrägachsenmaschine is, with a housing, a in the housing by means of bearing means rotatably mounted drive shaft and one connected to the drive shaft, in the housing rotatably arranged cylindrical drum having cylinder bores, in which pistons are movable. This opens up a broad field of application and also the mass market for the invention, being straight in the aforementioned embodiment according to claim to a high efficiency Such a bent axis machine arrives very strongly. The efficiency is one of the essential features or advantages such a bent axis machine.

Die Erfindung wird anhand von in den beigefügten Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The The invention will be described with reference to the attached figures Embodiments explained in more detail.

Die 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine körperliche Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen, hydrostatischen Maschine, die 2 zeigt eine erfindungsgemäße mögliche Variante eines Fluidstromweges im Längsschnitt gemäß 1.The 1 shows a longitudinal section through a physical embodiment of a hydrostatic machine according to the invention, the 2 shows a possible variant of a fluid flow path according to the invention in longitudinal section according to 1 ,

In der Figur ist mit dem Bezugszeichen 1 eine Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise bezeichnet, die ein Gehäuse 2 hat, in dem eine mittels eines Lagermittels 3 drehbar gelagerte Triebwelle 4 angeordnet ist. Die Triebwelle 4 endet an einem eine Triebscheibe 6 darstellenden, flanschartigen Abschnitt größeren Durchmessers, bezogen auf die Triebwelle 4. Mit der Triebscheibe 6 drehmitnehmbar verbunden sind Kolben 7. Die Kolben 7 sind durch gezeigte, resultierende Schrägstellung bei Drehung bezüglich der Zylinder, hier der Zylinderbohrung 27 einer Zylindertrommel 5, hin- und herbewegbar.In the figure, the reference numeral 1 an axial piston machine in Schrägachsenbauweise refers to a housing 2 in which one by means of a bearing means 3 rotatably mounted drive shaft 4 is arranged. The shoot shaft 4 ends at a drive disc 6 representing, flange portion of larger diameter, based on the drive shaft 4 , With the drive disc 6 rotatably connected are pistons 7 , The pistons 7 are shown by resulting skew on rotation with respect to the cylinder, here the cylinder bore 27 a cylinder drum 5 , reciprocable.

Dazu sind die Kolben 7 in Zylinderbohrungen 27 einer Zylindertrommel 5 längsverschiebbar geführt. Die Zylinderbohrungen 27 verlaufen in bekannter Weise axial und sind vorzugsweise gleichmäßig auf einem Kreis oder Teilkreis verteilt.These are the pistons 7 in cylinder bores 27 a cylinder drum 5 guided longitudinally displaceable. The cylinder bores 27 extend axially in a known manner and are preferably evenly distributed on a circle or pitch circle.

Die Zylindertrommel 5 ist triebwellenseitig über einen Mittelzapfen 28 an der Triebscheibe 6 drehbar und – insbesondere zur Einstellung des Arbeitshubes der Kolben 7 – verschwenkbar gelagert. Sie ist triebwellenabseitig auf einem im Quer schnitt etwa ovalen, im Wesentlichen ellipsoidförmigen Steuerkörper 30 drehbar gelagert.The cylinder drum 5 is drive shaft side via a center pin 28 at the engine disk 6 rotatable and - in particular for adjusting the working stroke of the piston 7 - pivoted. It is drive shaft downstream on a cross-section approximately oval, substantially ellipsoidal control body 30 rotatably mounted.

Sowohl der Mittelzapfen 28 als auch die Kolben 7 sind außerhalb der Zylindertrommel 5 zu Kugelköpfen 29 ausgeformt, mit denen die Kolben 7 in sphärischen Lagern 32 der Triebscheibe 6 drehmitnehmbar und sphärisch auslenkbar angelenkt sind.Both the center pivot 28 as well as the pistons 7 are outside the cylinder drum 5 to ball heads 29 formed, with which the pistons 7 in spherical camps 32 the drive disc 6 are rotatably hinged and spherically deflectable articulated.

Die Lagerflächen der Zylindertrommel 5 und des Steuerkörpers 30 sind mit konkavem bzw. konvexem Verlauf sphärisch ausgebildet und selbstzentrierend. Der Steuerkörper 30 ist in einem kreisbahnförmigen Stütz- und Schwenklager 31 in einer Abschlussplatte 35 verschiebbar angeordnet. Im Steuerkörper 30 sind in bekannter Weise zwei einander gegenüberliegende, nicht gezeigte Steuernieren ausgebildet, die mit einem Druckstutzen und einem Saugstutzen (beide Stutzen ebenfalls nicht gezeigt) der Axialkolbenmaschine verbunden sind.The bearing surfaces of the cylinder drum 5 and the control body 30 are spherical with a concave or convex course and self-centering. The tax body 30 is in a circular track support and pivot bearing 31 in a graduation plate 35 slidably arranged. In the control body 30 are in a known manner, two opposing, not shown control kidneys formed, which are connected to a pressure port and a suction nozzle (both nozzles also not shown) of the axial piston machine.

Der Gehäuse-Innenraum umgibt die Kolben-Zylindertrommeleinheit und dient als Leckölraum 9 zur Aufnahme des bei Betrieb der Axialkolbenmaschine 1 anfallenden Lecköls. Der Leckölraum 9 ist mit dem Leckölanschluss 8 verbunden.The housing interior surrounds the piston-cylinder drum unit and serves as a leak oil chamber 9 for receiving during operation of the axial piston machine 1 accumulating leak oil. The leak oil room 9 is with the leak oil connection 8th connected.

Das in 1 dargestellte Lagermittel 3 besteht aus einem äußeren und einem inneren Wälzlager 17, 25, die im Ausführungsbeispiel jeweils als Kegelrollenlager ausgebildet sind. Jedes der Kegelrollenlager 17, 25 besteht aus einem an der Triebwelle 4 befestigten Innenring 18, einem am Gehäuse 2 befestigten Außenring 19 und dazwischen befindlichen, kegelstumpfförmigen Wälzkörpern 20. Die Wälzkörper 20 haben je eine Kegelstumpfgrundfläche 21, eine Mantelfläche 22 und eine im Verhältnis zur Grundfläche kleinere Deckfläche 23. Die kegelstumpfförmigen Wälzkörper 20 des äußeren Wälzlagers 17 zeigen gegenüber der Längsachse der Triebwelle 4 um einen vorbestimmten Druckwinkel a (24) mit der Deckfläche 23 zur Längsachse geneigt zum Leckölraum 9. Insgesamt ist also die schmalere Deckfläche 23 dem Leckölraum 9 zugewandt angeordnet, und die Kegelstumpfgrundfläche 21 im Wesentlichen dem Leckölraum 9 abgewandt angeordnet. Der Druckwinkel a und die Anordnung der kegelstumpfförmigen Wälzkör per 20 sowie der Einbausinn des äußeren Wälzlagers 17 sind damit so angeordnet, dass die einhüllende, äußere Lagerumlauffläche der kegelstumpfförmigen Wälzkörper 20 sich zum Leckölraum 9 hin verjüngt bzw. vom Leckölraum 9 weg verbreitert. Dadurch wird die Zentrifugal-Pumpwirkung erzeugt, die es gestattet, ohne weitere Vorkehrungen, wie zum Beispiel einer separaten Pumpe oder ohne bauliche Pumpelemente in das Gehäuse 2 zu integrieren, das Lecköl abzuführen und damit u. a. die Planschverluste zu verringern. Damit hat das äußere Wälzlager 17 erfindungsgemäß eine wesentliche Doppelfunktion.This in 1 illustrated storage means 3 consists of an outer and an inner rolling bearing 17 . 25 , which are each formed in the embodiment as a tapered roller bearing. Each of the tapered roller bearings 17 . 25 consists of one on the drive shaft 4 attached inner ring 18 , one on the housing 2 attached outer ring 19 and intervening, frusto-conical rolling elements 20 , The rolling elements 20 each have a truncated cone base 21 , a lateral surface 22 and a smaller surface area relative to the base area 23 , The frustoconical rolling elements 20 of the outer bearing 17 show with respect to the longitudinal axis of the drive shaft 4 by a predetermined pressure angle a (24) with the top surface 23 inclined to the longitudinal axis to the leakage oil space 9 , Overall, so the narrower deck area 23 the leak oil room 9 arranged facing, and the truncated cone base 21 essentially the leakage oil space 9 arranged away. The contact angle a and the arrangement of the frustoconical Wälzkör by 20 as well as the installation sense of the outer rolling bearing 17 are so angeord with it net, that the enveloping, outer bearing surface of the frustoconical rolling elements 20 to the leakage oil room 9 tapered towards or from the leakage oil space 9 widened away. This produces the centrifugal pumping action which allows it to be accommodated without further provisions, such as a separate pump or without structural pumping elements in the housing 2 integrate, drain the leakage oil and thus, among other things to reduce the churning losses. This has the outer rolling bearing 17 According to the invention, an essential dual function.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel (nicht einschränkend, weitere Ausgestaltungen sind möglich) ist das innere Lager 25 zum äußeren Lager 17 spiegelbildlich und indirekt angeordnet. Bei der indirekten Anordnung ist der wirksame, axiale Lagerabstand größer als der axiale Abstand der Mittelpunkte der beiden Wälzlager 17, 25. Der wirksame Lagerabstand beschreibt den Abstand zwischen zwei Punkten auf der Lagerachse, in denen sich die Scheitelpunkte aller Kegelflächen jedes Wälzlagers treffen. Diese Anordnung ergibt bei Kippmomenten eine starre Lagerung. Gemeinsam mit der Erfindung wird dadurch einerseits mit dem äußeren Kegelrollenlager 17 eine Pumpwirkung erzielt, die eine geometrisch vorteilhafte Anordnung der Abführwege gestattet; andererseits wird gleichzeitig eine kompakte, also insbesondere axial kürzere Bauweise bei trotzdem steiferer und hoch belastbarer Lagerung gewährleistet. Die genannte, indirekte Anordnung ergibt nämlich – insbesondere bei Kippmomenten – eine starrere und steifere Lagerung gegenüber einer z. B. direkten Anordnung von zwei Kegelrollenlagern.In the illustrated embodiment (not limiting, other embodiments are possible) is the inner bearing 25 to the outer camp 17 arranged in mirror image and indirectly. In the indirect arrangement, the effective, axial bearing distance is greater than the axial distance between the centers of the two bearings 17 . 25 , The effective bearing distance describes the distance between two points on the bearing axis in which the vertices of all conical surfaces of each rolling bearing meet. This arrangement results in tilting moments a rigid storage. Together with the invention is characterized on the one hand with the outer tapered roller bearing 17 achieved a pumping action that allows a geometrically advantageous arrangement of the Abführwege; On the other hand, at the same time a compact, ie in particular axially shorter construction is ensured at the same time stiffer and highly resilient storage. The said, indirect arrangement namely - especially at tilting moments - a more rigid and stiffer storage against a z. B. direct arrangement of two tapered roller bearings.

Vom Leckölraum 9 führt ein Zuführkanal 11 zum Lagermittel 3 und von diesem führt ein Abführkanal 12 zum Leckölanschluss 8. Der Zuführkanal 11 besteht aus einer Axialbohrung 13 (oder ggf. auch einem bei Gussstücken eingebrachten Gusskanal, dies gilt auch für alle anderen genannten Axial- und Radial- und sonstigen Bohrungen) in der Gehäusewandung und setzt sich durch eine Radialbohrung 14 fort, die bis zum Lagermittel 3 führt. Der Abführkanal 12 hat eine vom Lagermittel 3 abgehende Radialbohrung 15 und eine der Gehäuseform entsprechend verlaufende Verbindungsbohrung 16, die zum Leckölanschluss 8 führt. Eine in einer Radialebene ausgebildete Umfangsnut 33, die zwischen den beiden Wälzlagern 17 und 25 angeordnet ist, verbindet den Zuführkanal 11 mit dem Wälzlager 17 deckflächenseitig. Für die Ausbildung der hier genannten Kanäle oder Bohrungen ist das Gehäuse mit einer entsprechenden Wandstärke ausgebildet. Eine solche Wandstärke kann bereits in herkömmlichen Gehäusen vorhanden sein. Für die Erfindung können aber auch durch geringe Erhöhungen von üblichen Wandstärken entsprechende Geometrieverhältnisse für die Einbringung solcher Kanäle und/oder Bohrungen sehr einfach geschaffen und für die – auch massenweise – Serienfertigung vorgesehen werden.From the leak oil room 9 leads a feed channel 11 to the storage facility 3 and from this leads a discharge channel 12 to the leak oil connection 8th , The feed channel 11 consists of an axial bore 13 (Or possibly also a casting channel introduced in castings, this also applies to all other mentioned axial and radial and other bores) in the housing wall and is made by a radial bore 14 continue to the storage facility 3 leads. The discharge channel 12 has one from the storage facility 3 outgoing radial bore 15 and a housing bore correspondingly extending communication bore 16 leading to the leak oil connection 8th leads. A trained in a radial plane circumferential groove 33 between the two rolling bearings 17 and 25 is arranged, connects the feed channel 11 with the rolling bearing 17 deck surface side. For the formation of the channels or holes mentioned here, the housing is formed with a corresponding wall thickness. Such a wall thickness may already be present in conventional housings. For the invention, but also by small increases in the usual wall thicknesses corresponding geometry ratios for the introduction of such channels and / or holes very easily created and for the - mass production - series production can be provided.

Grundflächenseitig ist das Wälzlager 17 durch eine in einer Radialebene ausgebildete Umfangsnut 34 mit dem Abführkanal 12 verbunden. Das innere Wälzlager 25 ist vom äußeren Wälzlager 17 durch ein Strömungsschild 26 (in 1 gestrichelt dargestellt) vom Ölstrom, insbesondere vom – kinematisch gesehen – Hauptstrom des Ölstroms abgeschirmt.Base surface side is the rolling bearing 17 by a circumferential groove formed in a radial plane 34 with the discharge channel 12 connected. The inner rolling bearing 25 is from the outer rolling bearing 17 through a flow shield 26 (in 1 shown in dashed lines) from the oil flow, in particular from - kinematic view - main flow of oil flow shielded.

Die Funktion der dargestellten hydrostatischen Maschine ist dem Fachmann bekannt. Deshalb sind nachstehend nur die Funktion des Lagermittels und der Weg des Fluidstromes 10 vom Leckölraum 9 zum Leckölanschluss 8 erläutert.The function of the illustrated hydrostatic machine is known to the person skilled in the art. Therefore, below, only the function of the bearing means and the path of the fluid flow 10 from the leakage oil room 9 to the leak oil connection 8th explained.

Sobald die hydrostatische Maschine angetrieben wird, und sich die Triebwelle 4 mit den Kolben 7 und der Zylindertrommel 5 dreht, entstehen unter anderem Planschverluste, die mit zunehmender Drehzahl ansteigen und die im Wesentlichen durch die Rotation der Kolben 7 mit der Zylindertrommel 5 in dem innerhalb des Leckölraums 9 befindlichen Lecköl hervorgerufen werden. Während der Drehung tritt aus dem internen Ölkreislauf der hydrostatischen Maschine Lecköl vorwiegend über die sphärischen Lager 32 der Kugelköpfe 29 und über das von den Lagerflächen der Zylindertrommel 5 und des Steuerkörpers 30 gebildete Lager in den Leckölraum 9 ein und strömt von diesem über den Zuführkanal 11 in die Umfangsnut 33 zur Kegeldeckflächenseite des Wälzlagers 17. An den kegelstumpfförmigen Wälzkörpern 20 vorbei und zwischen den Ringflächen 18, 19 hindurch strömt das Lecköl über die Umfangsnut 34 in den Abführkanal 12 und über den Leckölanschluss 8 nach außen. Durch die Kegelstumpfform der Wälzkörper 20 wird der Fluidstrom 10 durch die entstehende (insbesondere Zentrifugal-)Pump wirkung eines konischen Lagers nach außen abgelenkt. Der Fluidstrom 10 erfährt hierdurch eine Beschleunigung in Richtung des Leckölanschlusses 8.Once the hydrostatic machine is powered, and the drive shaft 4 with the pistons 7 and the cylinder drum 5 spins, among other things, churning losses occur, which increase with increasing speed and which essentially by the rotation of the pistons 7 with the cylinder drum 5 in the inside of the leakage oil room 9 located leak oil are caused. During the rotation, the oil circuit of the hydrostatic machine mainly leaks oil from the spherical bearings 32 the ball heads 29 and about that from the bearing surfaces of the cylinder drum 5 and the control body 30 formed bearings in the leak oil room 9 and flows from this via the feed channel 11 in the circumferential groove 33 to the cone top surface side of the rolling bearing 17 , At the frustoconical rolling elements 20 over and between the ring surfaces 18 . 19 the leakage oil flows through the circumferential groove 34 in the discharge channel 12 and about the leak oil connection 8th outward. Due to the truncated cone shape of the rolling elements 20 becomes the fluid flow 10 deflected by the resulting (especially centrifugal) pumping action of a conical bearing to the outside. The fluid flow 10 As a result, it experiences an acceleration in the direction of the leak oil connection 8th ,

Das Strömungsschild 26 ist – bezogen auf die Richtung der Fluidströmung des Leckölstroms – stromaufwärts vom inneren Wälzlager 25, und zwar zwischen dem inneren Wälzlager 25 und dem äußeren Wälzlager 17 angeordnet. Das Strömungsschild 26 hat eine im Wesentlichen zentrische Ausnehmung, durch welche hindurch die Triebwelle 4 ragt. Das Strömungsschild 26 hat also im Wesentlichen einen flächigen, ringförmigen Grundriss. Es kann die Lager auch hydrostatisch voneinander entkoppeln und im Wesentlichen auch eine Dichtfunktion haben. Im gezeigten Ausführungsbeispiel schirmt das Strömungsschild 26 aber – vorzugsweise lediglich – kinematisch den möglicherweise vom inneren Wälzlager 25 erzeugten, gegensinnigen Lecköl-Vorderstrom von dem äußeren Wälzlager 17 ab, so dass im Ergebnis praktisch der gewollte, durch das äußere Wälzlager 17 erzeugte Abführ-Förderstrom durch die gegensinnige Pumpwirkung unbeeinträchtigt bleibt.The flow shield 26 is - referred to the direction of the fluid flow of the leakage oil flow - upstream of the inner roller bearing 25 between the inner bearing 25 and the outer rolling bearing 17 arranged. The flow shield 26 has a substantially central recess, through which the drive shaft 4 protrudes. The flow shield 26 So basically has a flat, circular floor plan. It can also decouple the bearings hydrostatically from one another and essentially also have a sealing function. In the illustrated embodiment shields the flow shield 26 but - preferably only - kinematically possibly from the inner rolling bearing 25 generated, opposing leakage oil front flow from the outer bearing 17 as a result, practically the wanted, by the outer roller bearing 17 produced discharge flow through the opposing pumping action remains unaffected.

Zudem ist – um eine etwa entgegengesetzte Pumpwirkung des inneren Wälzlagers 25 zu verringern bis zu eliminieren – vorgesehen, dass der Fluidstrom an dem inneren Wälzlager 25 vollständig oder im Wesentlichen vorbeigeführt und durch das äußere Wälzlager 17 hindurchgeführt ist. Dadurch kann ein Strömungsschild 26 entfallen oder – wie gezeigt – relativ einfach aufgebaut und vom Durchmesser her auch kleiner als der Durchmesser des inneren Wälzlagers 25 vorgesehen sein.In addition - is an approximately opposite pumping action of the inner bearing 25 reduce to eliminate - provided that the fluid flow to the inner bearing 25 completely or substantially bypassed and through the outer roller bearing 17 passed through. This may cause a flow shield 26 eliminated or - as shown - built relatively simple and the diameter also smaller than the diameter of the inner bearing 25 be provided.

Es besteht zudem die Möglichkeit, dass das innere Wälzlager 25 ein im Wesentlichen zylinderförmiges Wälzlager mit im Wesentlichen zylinderförmigen Wälzkörpern oder ein Wälzlager mit kugelförmigen Wälzkörpern sein kann und somit gegenläufige Pumpwirkungen praktisch entfallene und damit auch ein Strömungsschild 26 kleiner ausgebildet sein oder auch ganz entfallen könnte, da in einem solchen Fall der Pumpwirkung des äußeren Wälzlagers 17 durch das innere Wälzlager 25 nicht entgegengewirkt werden würde. Dabei wäre das äußere Wälzlager nach wie vor, wie gezeigt, angeordnet, um durch eine solche, quasi halb in direkte Lageranordnung einen größeren, effektiven Lagerabstand zu ermöglichen. Des Weiteren könnte auch die Möglichkeit bestehen, dass das äußere Wälzlager 17 mit zylinderförmigen Wälzkörpern ausgeführt ist oder mit kugelförmigen Wälzkörpern, und dass das innere Wälzlager 25 als Kegelrollenwälzlager ausgeführt ist und den Fluidstrom 10 in Richtung des Leckölanschlusses 8 ablenkt.There is also the possibility that the inner rolling bearing 25 a substantially cylindrical roller bearing may be substantially cylindrical rolling elements or a rolling bearing with spherical rolling elements and thus counteracting pumping virtually eliminated and thus a flow shield 26 be smaller or could be completely eliminated, since in such a case, the pumping action of the outer bearing 17 through the inner rolling bearing 25 would not be counteracted. In this case, the outer roller bearing would still, as shown, arranged to allow by such, almost half in direct bearing arrangement a larger, effective bearing distance. Furthermore, there could also be the possibility that the outer rolling bearing 17 is designed with cylindrical rolling elements or with spherical rolling elements, and that the inner rolling bearing 25 is designed as a tapered roller bearing and the fluid flow 10 in the direction of the leak oil connection 8th distracting.

Das in 2 dargestellte Lagermittel 3 besteht aus einem äußeren und einem inneren Wälzlager 17, 25, die im Ausführungsbeispiel jeweils als Kegelrollenlager ausgebildet sind. Die kegelstumpfförmigen Wälzkörper 20 des äußeren Wälzlagers 17 zeigen mit der Deckfläche 23 zur Längsachse geneigt zum Leckölraum 9. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das innere Lager 25 zum äußeren Lager 17 spiegelbildlich und indirekt angeordnet. Da in diesem Ausführungsbeispiel kein Strömungsschild 26 vorhanden ist, wird der Fluidstrom 10 auch über das innere Lager 25 geführt. Um eine gegensinnige Pumpwirkung durch das innere Wälzlager 25 zu vermeiden, werden im gezeigten Ausführungsbeispiel Abdichtkappen 37 zwischen den Kegelstumpfgrundflächen 21 der inneren Wälzlager 25 und dem Leckölraum eingesetzt und Verbindungsbohrungen 38 ab der Kegelstumpfgrundflächen 21 zum Abführkanal 12 hin erzeugt. Der Abführkanal 12 erstreckt sich jetzt bis zur Kegelstumpffläche 21 der inneren Wälzlager 25. Im Ergebnis unterstützt der durch das innere Wälzlager 25 entstandene Abführ-Förderstrom den durch das äußere Wälzlager 17 erzeugten Abführ-Förderstrom. Die beiden Abführ-Förderströme addieren sich und verstärken somit die Pumpwirkung. Beide Lager werden durch den Förderstromverlauf ausreichend gespült, was eine externe Lagerspülung ersetzen könnte.This in 2 illustrated storage means 3 consists of an outer and an inner rolling bearing 17 . 25 , which are each formed in the embodiment as a tapered roller bearing. The frustoconical rolling elements 20 of the outer bearing 17 show with the top surface 23 inclined to the longitudinal axis to the leakage oil space 9 , In the illustrated embodiment, the inner bearing 25 to the outer camp 17 arranged in mirror image and indirectly. As in this embodiment, no flow shield 26 is present, the fluid flow 10 also about the inner camp 25 guided. An opposing pumping action through the inner roller bearing 25 In the embodiment shown, sealing caps are to be avoided 37 between the truncated cone bases 21 the inner rolling bearing 25 and the leakage oil space used and connecting holes 38 from the truncated cone bases 21 to the discharge channel 12 produced. The discharge channel 12 now extends to the truncated cone surface 21 the inner rolling bearing 25 , As a result, supported by the inner roller bearing 25 resulting discharge flow through the outer roller bearing 17 generated discharge flow. The two discharge flow rates add up and thus increase the pumping effect. Both bearings are sufficiently flushed by the flow path, which could replace an external bearing flush.

Es ist auch denkbar, dass ein oder mehrere Wälzlager in Reihe angeordnet sind, wobei ein oder mehrere dieser Wälzlager kegelförmige Wälzkörper haben, um den Fluidstrom zum Leckölanschluß hin abzupumpen. Die übrigen Wälzlager könnten dann entweder mit kegelförmigen Wälzkörpern ausgebildet und vom Fluidstrom abgeschirmt sein. Sie könnten aber auch mit nicht kegelförmigen Wälzlagern ausgebildet sein und würden dann auf die Abpumpwirkung bzw. Abpumprichtung keinen störenden Einfluss nehmen. Generell finden auch auf das zweite und/oder alle weiteren konischen Wälzlager bzw. Lagermittel die Merkmale des ersten Lagermittels gemäß den Ansprüchen 2–12 und der Beschreibung Anwendung.It It is also conceivable that one or more rolling bearings in series are arranged, wherein one or more of these rolling bearings tapered rolling elements have to the Pumping off fluid flow to the leakage oil connection. The remaining bearings could then either formed with conical rolling elements and be shielded from the fluid flow. You could as well formed with non-tapered bearings and would then on the Abpumpwirkung or Abpumprichtung do not interfere. Generally also find on the second and / or all other conical bearings or Bearing means the features of the first bearing means according to the Claims 2-12 and the description application.

Entsprechend der Anordnung ein oder mehrerer Wälzlager und/oder der Einbaulage der hydrostatischen Maschine kann auch die Lage und Geometrie der Verbindungsbohrungen variieren, denn sie soll dergestalt sein, dass die Abpumpwirkung unterstützt wird.Corresponding the arrangement of one or more bearings and / or the Mounting position of the hydrostatic machine can also change the location and geometry the connection holes vary, because they should be such, that the pumping effect is supported.

Der Druckwinkel a (24), der der Neigung der Wälzkörperachsen zur Wellenachse entspricht und in Abhängigkeit der auftretenden, radialen und axialen Belastungen zwischen 15 und 30° liegt, weist idealerweise eine Neigung von ca. 15° auf, um eine optimale Pumpwirkung im hohen Drehzahlbereich der hydrostatischen Maschine 1 zu erreichen. Die einzelnen Bohrungen des Zuführkanals 11 und des Abführkanals 12 können auch durch Aussparungen im Gehäuse realisiert sein, die beim Gehäuseguss eingebracht werden.The contact angle a ( 24 ), which corresponds to the inclination of the Wälzkörperachsen to the shaft axis and depending on the radial and axial loads occurring between 15 and 30 °, ideally has an inclination of about 15 ° to an optimal pumping action in the high speed range of the hydrostatic machine 1 to reach. The individual holes of the feed channel 11 and the discharge channel 12 can also be realized by recesses in the housing, which are introduced during the housing casting.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist nicht auf die gezeigte Schrägachsenbauweise eingeschränkt. Auch bei Schrägscheiben-Maschinen und im Wesentlichen auch bei Taumelscheiben-Maschinen kann die Erfindung angewendet werden. Des Weiteren kann eine erfindungsgemäße, hydrostatische Maschine sowohl als Pumpe als auch als Motor betrieben werden.The inventive design is not on the shown Schrägachsenbauweise restricted. Also in swash plate machines and essentially also in Swash plate machines, the invention can be applied. Furthermore may be a hydrostatic machine according to the invention be operated both as a pump and as a motor.

Ebenso ist die konstruktive Lösung des Zylindertrommelantriebes nicht von Bedeutung. Wenngleich im Ausführungsbeispiel das Prinzip der Stangenmitnahme beschrieben ist, so kann die Erfindung beispielsweise auch bei einem Dreh-Gelenk-Prinzip oder bei einem Kegelradverzahnungsprinzip Anwendung finden. In jedem Fall sind die erfindungsgemäßen Vorteile, insbesondere die Vorteile der Effizienzsteigerung, erreicht.As well is the constructive solution of the cylinder drum drive not significant. Although in the embodiment the principle of bar entrainment is described, the invention may, for example also with a rotary joint principle or with a bevel gear toothing principle Find application. In any case, the inventive Benefits, in particular the advantages of increasing efficiency achieved.

11: Hydrostatische MaschineHydrostatic machine
22: Gehäusecasing
33: Lagermittel; 3' erstes Lagermittel; 3'' zweites LagermittelBearing means; 3 ' first storage means; 3 '' second storage means
44: Triebwelledrive shaft
55: Zylindertrommelcylinder drum
66: Triebscheibedrive Windscreen
77: Kolbenpiston
88th: LeckölanschlussDrain port
99: LeckölraumOil leakage chamber
1010: Fluidstromfluid flow
1111: Zuführkanalfeed
1212: Abführkanaldischarge channel
1313: Axialbohrungaxial bore
1414: Radialbohrungradial bore
1515: Radialbohrungradial bore
1616: Verbindungsbohrungconnecting bore
1717: äußeres Wälzlagerouter roller bearing
1818: Innenringinner ring
1919: Außenringouter ring
2020: kegelstumpfförmige Wälzkörper (20')frustoconical rolling elements ( 20 ' )
2121: KegelstumpfgrundflächeTruncated cone base area
2222: Mantelflächelateral surface
2323: Deckflächecover surface
2424: Druckwinkel acontact angle a
2525: inneres Wälzlagerinner roller bearing
2626: Strömungsschildspoiler panel
2727: Zylinderbohrungencylinder bores
2828: Mittelzapfencenter pin
2929: Kugelköpfeball heads
3030: Steuerkörpercontrol body
3131: Schwenklagerpivot bearing
3232: sphärische Lagerspherical camp
3333: Umfangsnutcircumferential groove
3434: Umfangsnutcircumferential groove
3535: AbschlussplatteEnd plate
3636: LagerspülanschlussLagerspülanschluss
3737: Abdichtkappesealing cap
3838: Verbindungsbohrungenconnecting bores

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DT 2527189 A1 [0001, 0002]
- EP 0640183 B1 [0004, 0005]

Claims

Hydrostatic machine ( 1 ), in particular axial piston machine, with a housing ( 2 ), one in the housing ( 2 ) by means of at least one bearing means ( 3 ) rotatably mounted drive shaft ( 4 ), a plurality of annularly distributed pistons ( 7 ) with a drive disc ( 6 ), a leakage oil space ( 9 ), which between piston ( 7 ) and housing ( 2 ) is arranged and a drain connection ( 8th ), characterized in that a fluid flow ( 10 ) via a first storage means ( 3 ' ) between leakage oil space ( 9 ) and drain connection ( 8th ) and that the first storage means ( 3 ' ) has a conical design, and is arranged such that at high speed, a pumping action to the drain port ( 8th ) is generated.

Hydrostatic machine ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the fluid flow ( 10 ) via a feed channel ( 11 ) from the leakage oil space ( 9 ) by the first storage means ( 3 ' ) and via a discharge channel ( 12 ) to the leak oil connection ( 8th ) flows.

Hydrostatic machine ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the feed channel ( 11 ) an axial bore / channel ( 13 ) in the housing wall and extending through a radial bore / channel ( 14 ), which reaches the first storage facility ( 3 ' ) leads.

Hydrostatic machine ( 1 ) according to claim 2 or 3, characterized in that the discharge channel ( 12 ) one of the first storage means ( 3 ' ) outgoing radial bore / channel ( 15 ) and a connection bore / channel ( 16 ), which leads to the leak oil connection ( 8th ) leads.

Hydrostatic machine ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first bearing means ( 3 ' ) an outer rolling bearing ( 17 ), in particular a tapered roller bearing.

Hydrostatic machine ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the outer rolling bearing ( 17 ) an inner ring ( 18 ), an outer ring ( 19 ) and between the rings ( 18 . 19 ) at a predetermined contact angle a ( 24 ) arranged frustoconical rolling elements ( 20 ).

Hydrostatic machine ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the frustoconical rolling elements ( 20 ) of the first storage means ( 3 ) from the drive side of the pump in the direction of the pistons ( 7 ) rejuvenate.

Hydrostatic machine ( 1 ) according to claim 5, characterized in that a second storage means ( 3 '' ), which is used as an inner rolling bearing ( 25 ) is formed, which with frustoconical rolling elements ( 20 ' ) is formed and a mirror image of the outer rolling bearing ( 17 ), and in particular indirectly, is arranged.

Hydrostatic machine ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the inner rolling bearing ( 25 ) to the outer rolling bearing ( 17 ) by means of a flow shield ( 26 ), in particular by means of a sealing disc, is delimited.

Hydrostatic machine ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the contact angle a ( 24 ), which corresponds to the inclination of Wälzkörperachsen to a shaft axis and depending on the occurring radial and axial loads between 10 ° and 30 °, the inclination includes in particular ranges and values of 10 ° -15 ° or 15 ° -20 ° or 20 ° -25 ° or 25-30 °, in particular 15 °.

Hydrostatic machine ( 1 ) according to claim 10, characterized in that depending on the Wälzkörperparameter and the geometry of the feed and discharge channels a pumping action of up to 10 l / min at a speed range of 500-3000 U / min, in particular ranges and values of 500-1000, 1000-1500, 1500-2000, 2000-2500 or 2500-3000 rpm.

Hydrostatic machine ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the hydrostatic machine ( 1 ) is a Schrägachsenpumpe, with a housing ( 2 ), one in the housing ( 2 ) by means of storage ( 3 ) rotatably mounted drive shaft ( 4 ) and one with the drive shaft ( 4 ), in the housing ( 2 ) rotatably arranged cylindrical drum ( 5 ), the cylinder bores ( 27 ), in which piston ( 7 ) are movable.

Hydrostatic machine ( 1 ) according to one of the preceding claims 1 to 12, characterized in that the fluid flow ( 10 ) via a second storage means ( 3 '' ) between leakage oil space ( 9 ) and drain connection ( 8th ), and that the second storage means ( 3 '' ) has a conical design, and is arranged such that at high speed, a pumping action to the drain port ( 8th ) is generated.

Hydrostatic machine ( 1 ) according to claim 13, characterized in that current-carrying and shielding means ( 26 . 37 ) are present, the fluid flow ( 10 ) via the second storage means ( 3 '' ) such that at high speed, a pumping action to the drain connection ( 8th ) is generated.

Hydrostatic machine ( 1 ) according to claim 14, characterized in that the second bearing medium ( 3 '' ) an inner rolling bearing ( 25 ), in particular a tapered roller bearing.

Hydrostatic machine ( 1 ) according to claim 15, characterized in that the current-carrying and shielding means ( 26 . 37 ) in the case of indirect arrangement of the first ( 3 ' ) and second storage means ( 3 '' ) the fluid flow ( 10 ) with respect to the axial direction locally in the region of the second bearing means ( 3 '' ) practically reverse.

Use of a hydrostatic machine after a of the preceding claims 1 to 16 as a diesel engine a mobile working machine driven hydraulic motor.