DE102009025240A1 - Hydrostatic axial piston machine has cylindrical drum arranged around rotation axis, where rolling body is in operative connection with guide roller for supporting transverse forces on cylinder drum - Google Patents

Hydrostatic axial piston machine has cylindrical drum arranged around rotation axis, where rolling body is in operative connection with guide roller for supporting transverse forces on cylinder drum Download PDF

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Abstract

The hydrostatic axial piston machine (1) has a cylindrical drum (2) arranged around a rotation axis (D). A rolling body (W) is in operative connection with a guide roller (30a,30b) in the radially inner area and in the radially outer area for supporting the transverse forces on the cylinder drum. The transverse forces result during rolling of the rolling body on a lifting path (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische 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 Hubbahn abgestützt sind und wobei der Wälzkörper in einer Ausnehmung des Kolbens, die den Wälzkörper zumindest teilweise umschließt, insbesondere um mindestens 180° umschließt, mittels eines Gleitlagers, insbesondere eines hydrostatisch entlasteten Gleitlagers, gelagert ist.The The invention relates to a hydrostatic axial piston machine with a arranged around a rotation axis cylinder drum, with piston recesses is provided, in each of which a piston longitudinally displaceable is arranged, wherein the pistons by means of a respective rolling element are supported on a stroke-generating stroke path and wherein the rolling elements in a recess of the piston, at least partially enclosing the rolling elements, encloses in particular by at least 180 °, by means of a Plain bearing, in particular a hydrostatically relieved plain bearing, is stored.

Bei derartigen Axialkolbenmaschinen, die einhubigen oder mehrhubigen ausgebildet sein können, ist es bekannt, die Kolbenkräfte mittels eines als Rolle oder Kugel ausgebildeten Wälzkörpers an einer mit der Hubbahn versehenen Hubscheibe abzustützen. Der Wälzkörper ist hierbei in dem Kolben in einer entsprechenden Ausnehmung des Kolbens mittels eines Gleitlagers gelagert. Es ist bereits bekannt, das Gleitlager mit einer aus einem Metall-Kunststoff-Verbundwerkstoff bestehenden Gleitlagerschale auszubilden, die am Kolben angeordnet ist und in der der Wälzkörper gelagert ist. Aufgrund der Werkstoffeigenschaften des Metall-Kunststoff-Verbundwerkstoffes ergibt sich bei derartigen Axialkolbenmaschinen jedoch eine eingeschränkte Temperaturfestigkeit und eine geringe Temperaturbelastbarkeit des Gleitlagers. Wird die Axialkolbenmaschine bei hohen Drücken und/oder hohen Drehzahlen betrieben, kann es aufgrund der hohen Reibmomente an dem Gleitlager zu einer hohen Wärmeentwicklung und somit einer hohen Temperaturbelastung des zwischen dem Wälzkörper und dem Kolben ausgebildeten Gleitlagers kommen, wodurch die Lebensdauer der Axialkolbenmaschine stark herabgesetzt ist. Aufgrund 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 derartige Axialkolbenmaschine lediglich eine geringe Leistungsdichte auf, wobei sich die Reibung in dem aus Verbundwerkstoff bestehenden Gleitlagerschale zwischen dem Kolben und dem Wälzkörper und die Reibung zwischen dem Kolben und der Kolbenausnehmung nachteilig auf den Wirkungsgrad auswirkt. Eine derartige mehrhubige Axialkolbenmaschine ist aus der DE 34 31 328 C2 bekannt.In such axial piston machines, which may be designed as single-stroke or multi-stroke, it is known to support the piston forces by means of a rolling element embodied as a roller or ball on a lifting disk provided with the lifting track. The rolling element is in this case mounted in the piston in a corresponding recess of the piston by means of a sliding bearing. It is already known to form the sliding bearing with a slide bearing shell consisting of a metal-plastic composite material, which is arranged on the piston and in which the rolling element is mounted. Due to the material properties of the metal-plastic composite but results in such axial piston machines limited temperature resistance and low temperature load capacity of the sliding bearing. 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 rolling element and the piston can occur due to the high friction moments on the sliding bearing, as a result of which the service life of the axial piston machine is greatly reduced , Because of these effects, such axial piston machines are used only 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, such an axial piston machine has only a low power density, wherein the friction in the existing composite bearing sleeve between the piston and the rolling element and the friction between the piston and the piston recess adversely affects the efficiency. Such a multi-stroke axial piston machine is from the DE 34 31 328 C2 known.

Um dies zu vermeiden, ist es bei gattungsgemäßen Axialkolbenmaschinen bekannt, das Gleitlager zwischen dem Kolben und dem Wälzkörper hydrostatisch zu entlasten.Around To avoid this, it is in generic Axial piston machines known, the sliding bearing between the piston and to hydrostatically relieve the rolling element.

Eine gattungsgemäße, in Schrägscheibenbauweise ausgebildete mehrhubige Axialkolbenmaschine ist aus der DE 10 2005 058 323 A1 bekannt. An dem Gleitlager zwischen dem als Rolle ausgebildeten Wälzkörper und der käfigartigen Ausnehmung des Kolbens ist eine hydrostatische Entlastung vorgesehen, die eine zentral in der Ausnehmung des Kolbens angeordnete Drucktasche aufweist, die konzentrisch zur Kolbenlängsachse angeordnet ist und über einen in dem Kolben angeordneten Versorgungskanal mit dem druckbeaufschlagten Verdrängerraum des Kolbens in Verbindung steht. Mit einer derartigen hydrostatischen Entlastung des Wälzkörpers kann die Axialkolbenmaschine mit höheren Drücken betrieben werden.A generic, designed in swash plate design multi-stroke axial piston machine is from the DE 10 2005 058 323 A1 known. On the sliding bearing between the rolling element designed as a roller and the cage-like recess of the piston, a hydrostatic discharge is provided which has a centrally located in the recess of the piston pressure pocket, which is arranged concentrically to the piston longitudinal axis and a arranged in the piston supply channel with the pressurized Displacer of the piston communicates. With such a hydrostatic relief of the rolling element, the axial piston machine can be operated at higher pressures.

Bei der aus der DE 10 2005 058 323 A1 bekannten Axialkolbenmaschine stützen sich die beim Abrollen der Wälzköper an der Hubbahn durch den Schrägungswinkel der Hubbahn entstehenden Querkräfte über die Kolben mittels entsprechender Abstützkräfte in der Kolbenausnehmung ab und werden über die Kolben und die Kolbenausnehmungen in die Zylindertrommel eingeleitet, um das Drehmoment an der Zylindertrommel zu erzeugen. Hierdurch entstehen jedoch Querkräfte am Kolben, die zu erhöhter Reibung des Kolbens in der Kolbenausnehmung führen. Zudem werden die Querkräfte über das Gleitlager des Wälzkörpers abgestützt, wobei bei einem hydrostatisch entlasteten Gleitlager aufgrund der sich verändernden Richtung der Querkräfte im Betrieb der Axialkolbenmaschine Störeffekte an dem hydrostatisch entlasteten Gleitlager zwischen dem Wälzkörper und der Ausnehmung des Kolbens auftreten können, beispielsweise eine Aufweitung der den Wälzkörper halternden Ausnehmung, die zu erhöhten Leckageströmen an dem Gleitlager führt. Hierdurch wird der Entlastungsgrad des hydrostatischen Gleitlagers vermindert, wodurch sich die Reibung im Bereich des Gleitlagers erhöht.At the time of the DE 10 2005 058 323 A1 known axial piston machine based on the stroke of the rolling elements by the helix angle of the stroke path resulting from the rolling elements over the piston by means of corresponding support forces in the piston recess and are introduced via the piston and the piston recesses into the cylinder drum to produce the torque on the cylinder drum , However, this results in lateral forces on the piston, which lead to increased friction of the piston in the piston recess. In addition, the transverse forces are supported by the sliding bearing of the rolling element, wherein in a hydrostatically relieved sliding bearing due to the changing direction of the transverse forces during operation of the axial piston disturbing effects on the hydrostatically relieved slide bearing between the rolling elements and the recess of the piston may occur, for example, a widening of the Wälzkörper-holding recess, which leads to increased leakage currents to the sliding bearing. As a result, the degree of unloading of the hydrostatic sliding bearing is reduced, whereby the friction increases in the region of the sliding bearing.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die mit geringem Bauaufwand einen erhöhten Wirkungsgrad, eine erhöhte Verschleißbeständigkeit und eine erhöhte Temperaturfestigkeit aufweist.Of the present invention is based on the object, an axial piston machine to provide the type mentioned above, the low construction costs increased efficiency, an increased wear resistance and having increased temperature resistance.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Abstützung der beim Abrollen des Wälzkörpers an der Hubbahn entstehenden Querkräfte an der Zylindertrommel der Wälzkörper im radial inneren Bereich und im radial äußeren Bereich mit jeweils einer Führungsrolle in Wirkverbindung steht, wobei die Zylindertrommel mit einer im radial inneren Bereich der Kolbenausnehmung angeordneten inneren axialen Führungsnut für die innere Führungsrolle des Wälzkörpers und mit einer im radial äußeren Bereich der Kolbenausnehmung angeordneten äußeren axialen Führungsnut für die äußere Führungsrolle des Wälzkörpers versehen ist.These The object is achieved according to the invention that for supporting the rolling of the rolling element on the stroke path resulting transverse forces on the cylinder drum the rolling elements in the radially inner region and in the radially outer region, each with a guide roller is in operative connection, wherein the cylinder drum with an im radially inner region of the piston recess arranged inner axial guide groove for the inner guide roller of the rolling element and with a radially outer Area of the piston recess arranged outside axial guide groove for the outer guide roller is provided of the rolling element.

Der erfindungsgemäße Gedanke besteht somit darin, bei einer Axialkolbenmaschine die das Drehmoment an der Zylindertrommel erzeugenden Querkräfte über eine radial innere und eine radial äußere Führungsrolle von den Wälzkörpern direkt und mit geringen Reibungsverlusten in die Zylindertrommel einzuleiten, um querkraftfreie Kolben zu erzielen. Die Führungsrollen sind in entsprechenden axialen Führungsnuten der Zylindertrommel geführt, die radial innerhalb und radial außerhalb der Kolbenausnehmung angeordnet sind und in der Zylindertrommel auf einfache Weise ohne zusätzliche Bauteile hergestellt werden können. Hierdurch werden über das Gleitlager zwischen dem Kolben und dem Wälzkörper und zwischen dem Kolben und der Kolbenausnehmung keine Querkräfte abgestützt. Zwischen dem Kolben und der Kolbenausnehmung ist somit eine verringerte Reibung erzielbar, die sich wirkungsgraderhöhend auswirkt. An dem hydrostatisch entlasteten Gleitlager zwischen dem Wälzkörper und dem Kolben sind durch den Entfall störender Querkräfte lediglich die axialen Kolbenkräfte abzustützen. Hierdurch ist eine erhöhte hydrostatische Entlastung des Wälzkörpers an dem Gleitlager durch den Entfall der störenden Querkräfte erzielbar, die zu geringen Reibungsverlusten an dem Gleitlager führen. Durch die erhöhte hydrostatische Entlastung des Gleitlagers sind zudem keine Verbundwerkstoffe im Bereich des Gleitlagers zwischen Kolben und Wälzkörper erforderlich. Insgesamt wird somit ein Betrieb der Axialkolbenmaschine mit höheren Drücken, höheren Drehzahlen und höheren Temperaturen ermöglicht, wobei durch die direkte Abstützung der Querkräfte an der Zylindertrommel über die radial angeordneten Führungsrollen der Wälzkörper bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine mit geringem Bauaufwand ein erhöhter Wirkungsgrad, eine erhöhte Verschleißbeständigkeit und eine erhöhte Temperaturfestigkeit der Axialkolbenmaschine erzielt wird.Of the The idea of the invention is therefore to in an axial piston machine, the torque on the cylinder drum generating transverse forces via a radially inner and a radially outer guide roller from the rolling elements directly and with low friction losses to enter the cylinder drum to shear force free piston to achieve. The guide rollers are in corresponding axial guide grooves the cylindrical drum guided radially inward and radially are arranged outside the piston recess and in the Cylinder drum in a simple way without additional components can be produced. This will be over the plain bearing between the piston and the rolling element and no transverse forces between the piston and the piston recess supported. Between the piston and the piston recess is thus a reduced friction achievable, the effectgraderhöhend effect. At the hydrostatically relieved slide bearing between the Rolling elements and the piston are due to the omission disturbing shear forces only the axial piston forces support. This is an increased hydrostatic Relief of the rolling element on the sliding bearing the elimination of the disturbing transverse forces achievable, which lead to low friction losses on the sliding bearing. Due to the increased hydrostatic discharge of the sliding bearing In addition, there are no composite materials in the area of the sliding bearing between Piston and rolling elements required. All in all Thus, an operation of the axial piston machine with higher Press, higher speeds and higher Temperatures are possible, with the direct support the lateral forces on the cylinder drum over the radially arranged guide rollers of the rolling elements in the axial piston machine according to the invention with low construction costs increased efficiency, a increased wear resistance and a achieved increased temperature resistance of the axial piston machine becomes.

Besondere Vorteile hinsichtlich eines geringen Bauaufwands der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine sind erzielbar, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Zylindertrommel an der der Hubbahn zugewandten Stirnseite mit einer kreisnutförmigen Ausnehmung versehen ist, in die die Hubbahn zumindest teilweise eintaucht. Hierdurch wird erzielt, dass die seitlichen Führungsrollen der Wälzköper über den gesamten Kolbenhub in den entsprechenden in der Zylindertrommel eingearbeiteten Führungsnuten angeordnet sind und axial geführt werden, so dass über den gesamten Kolbenhub die Querkräfte direkt und ohne zusätzliche Bauteile in die Zylindertrommel eingeleitet und übertragen werden können.Special Advantages in terms of a low construction cost of the invention Axial piston machine can be achieved if, according to a Development of the invention, the cylinder drum on the stroke facing end face with a circular groove-shaped recess is provided, in which the stroke at least partially immersed. This ensures that the lateral guide rollers the Wälzköper over the entire piston stroke in the corresponding incorporated in the cylinder drum guide grooves are arranged and guided axially, so that over the entire piston stroke, the shear forces directly and without additional Introduced and transferred components in the cylinder drum can be.

Zur Sicherung des Wälzkörpers in radialer Richtung der Axialkolbenmaschine und somit in axialer Richtung der Rotationsachse des Wälzkörpers ist gemäß einer bevorzugte Ausgestaltungsform der Erfindung die innere Führungsrolle mit einer radial inneren Seitenfläche des Kolbens im Bereich der Ausnehmung und/oder die äußere Führungsrolle mit einer radial äußeren Seitenfläche des Kolbens im Bereich der Ausnehmung in Wirkverbindung bringbar. Die Seitenflächen des Kolbens im Bereich der den Wälzkörper halternden Ausnehmung bilden somit Anlaufflächen für die entsprechende Führungsrolle, wodurch über die Führungsrollen auf einfache Weise eine Sicherung des Wälzkörpers in radialer Richtung der Axialkolbenmaschine erzielt werden kann.to Securing the rolling element in the radial direction the axial piston machine and thus in the axial direction of the axis of rotation of the rolling element is according to a preferred embodiment of the invention, the inner leadership role with a radially inner side surface of the piston in the area the recess and / or the outer guide roller with a radially outer side surface the piston can be brought into operative connection in the region of the recess. The side surfaces of the piston in the area of the rolling elements retaining recess thus form contact surfaces for the appropriate leadership, which over the guide rollers in a simple way a backup of the Rolling elements in the radial direction of the axial piston machine can be achieved.

Die Führungsnuten können gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung mit jeweils ebenen Laufflächen für die entsprechende Führungsrolle versehen sein. Derartige Führungsnuten mit ebenen Laufflächen für die Führungsnut, die parallel zu der Rotationsachse des Wälzkörpers angeordnet sind, können mit geringem Herstellaufwand in die Zylindertrommel eingearbeitet werden.The Guide grooves can according to a preferred embodiment of the invention with each plane Treads for the corresponding leadership role be provided. Such guide with flat treads for the guide groove, which is parallel to the axis of rotation of the rolling element are arranged can incorporated with little manufacturing effort in the cylinder drum become.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltungsform der Erfindung sind die Führungsnuten mit jeweils gekrümmten, insbesondere kreisförmigen, Laufflächen für die entsprechende Führungsrolle versehen. Dadurch können die Führungsrollen bei einer aus der Belastung resultierenden Schiefstellung der Wälzkörpers an der Lauffläche verkippen, um die Schiefstellung auszugleichen. Hierdurch ist eine hohe Lebensdauer der Führungsrollen sowie der Wälzkörper erzielbar.According to one Alternative embodiment of the invention are the guide grooves each with curved, in particular circular, treads provided for the corresponding leadership role. This allows the leadership roles in one off the load resulting skewing of the rolling elements tilt on the tread to compensate for the misalignment. This results in a long service life of the guide rollers and the rolling element achievable.

Der Mittelpunkt der Laufflächen kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf einer Rotationsachse des Wälzkörpers angeordnet sein, so dass Führungsnuten mit einer kreisförmigen Kontur entstehen, die mit geringem Herstellaufwand von einer in der Zylindertrommel axial angeordneten, bohrungsförmigen Ausnehmung gebildet werden können.Of the Center of the treads can according to a preferred embodiment of the invention on a rotation axis be arranged of the rolling body, so that guide grooves arise with a circular contour, those with low Manufacturing effort of an axially arranged in the cylinder drum, hole-shaped recess can be formed.

Anstelle einer kreisförmigen Kontur der Führungsnuten sind weitere Formen der Führungsnuten mit gekrümmten Führungsflächen möglich, indem beispielsweise der Mittelpunkt der Laufflächen von einer Rotationsachse des Wälzkörpers beabstandet ist. Derartige Führungsnuten mit gekrümmten Laufflächen, die ein Verkippen der Führungsrollen zum Ausgleich einer Schiefstellung des Wälzkörpers ausgleichen, können auf einfache Weise und mit geringem Herstellaufwand von einer in der Zylindertrommel axial angeordneten Ausfräsung gebildet werden.Instead of a circular contour of the guide grooves are other forms of guide with curved Guide surfaces possible by, for example the center of the treads of a rotation axis the rolling element is spaced. Such guide grooves with curved treads, which is a tilting the guide rollers to compensate for a misalignment of the Balancing rolling elements can be simple Way and with little effort of one in the cylinder drum axially arranged cutout are formed.

Die Lagerung der Führungsrollen kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung an dem entsprechenden Wälzkörper erfolgen, wobei der Wälzkörper mit einem sich nach radial innen und einem sich nach radial außen erstreckenden Lagerzapfen zur Aufnahme und Lagerung der entsprechenden Führungsrolle versehen ist. Derartige, sich in axialer Richtung der Rotationsachse des Wälzkörpers ersteckende Lagerfortsätze können an dem Wälzkörper auf einfache Weise hergestellt werden und ermöglichen mit geringem Herstellaufwand eine Lagerung der radial inneren sowie der radial äußeren Führungsrolle an dem Wälzkörper.The bearing of the guide rollers can be carried out according to an embodiment of the invention to the corresponding rolling elements, wherein the rolling elements is provided with a radially inwardly and radially outwardly extending bearing pin for receiving and supporting the corresponding guide roller. such, In the axial direction of the axis of rotation of the rolling body ersteckende bearing extensions can be made on the rolling elements in a simple manner and allow for low production costs, a bearing of the radially inner and the radially outer guide roller on the rolling elements.

Die Führungsrolle ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung mittels eines Gleitlagers auf dem entsprechenden Lagerzapfen des Wälzkörpers gelagert. Mit derartigen Gleitlagern kann die Reibung bei der Abstützung der Querkräfte in die Zylindertrommel verringert werden, wodurch ein hoher Wirkungsgrad der Axialkolbenmaschine erzielbar ist.The Leadership is according to a preferred Development of the invention by means of a sliding bearing on the corresponding Bearing journal of the rolling element stored. With such Friction bearings can reduce the friction in the support of the lateral forces in the cylinder drum can be reduced, thereby ensuring high efficiency the axial piston machine can be achieved.

Gemäß einer alternativen Weiterbildung der Erfindung können die Führungsrollen mittels jeweils eines Wälzlagers auf dem entsprechenden Lagerzapfen des Wälzkörpers gelagert. Mir einer derartigen, wälzgelagerten Abstützung der Querkräfte können ebenfalls geringe Reibungsverluste und somit ein hoher Wirkungsgrad der Axialkolbenmaschine erzielt werden.According to one Alternative development of the invention, the guide rollers by means of a respective rolling bearing on the corresponding journal stored the rolling element. Me one, roller bearing supported the lateral forces can also low friction losses and thus a high efficiency the axial piston machine can be achieved.

Anstelle der Lagerung der Führungsrollen auf den seitlichen Lagerzapfen des Wälzkörpers können gemäß einer alternativen Ausführungsform die Führungsrollen mit jeweils einem Lagerbolzen versehen sind, der im Wälzkörper gelagert ist. Mit einer derartigen Lagerung der Führungsrollen in dem Wälzkörper, wobei der Wälzkörper lediglich mit einer Aufnahmebohrung für den Lagererbolzen zu versehen ist, kann ebenfalls mit geringem Bauaufwand eine Lagerung der radial inneren sowie der radial äußeren Führungsrolle in dem Wälzkörper mit geringer Reibung erzielt werden.Instead of the bearing of the guide rollers on the lateral bearing journals of the rolling element can according to a alternative embodiment, the guide rollers are each provided with a bearing pin in the rolling body is stored. With such storage of the guide rollers in the rolling body, wherein the rolling elements only with a receiving bore for the bearing bolt is to be provided, also with low construction costs storage the radially inner and the radially outer guide roller achieved in the rolling elements with low friction become.

Der Lagerbolzen kann als separater Lagerbolzen ausgebildet sein, wobei die Führungsrollen hierbei zweckmäßigerweise auf dem Lagerbolzen drehfest befestigt sind.Of the Bearing pin may be formed as a separate bearing pin, wherein the guide rollers expediently are rotatably mounted on the bearing pin.

Es ist ebenfalls möglich, wenn der Lagerbolzen an einer Führungsrolle angeformt ist und die weitere Führungsrolle an dem Lagerbolzen drehfest befestigt ist, wodurch die Bauteileanzahl verringert werden kann.It is also possible if the bearing pin on a guide roller is formed and the other leadership role in the bearing pin is rotationally fixed, whereby the number of components are reduced can.

Der Lagerbolzen kann gemäß einer Weiterbildungsform mittels eines Gleitlagers in dem Wälzkörper gelagert sein, um die Reibung bei der Abstützung der Querkräfte an der Zylindertrommel zu verringern.Of the Bearing pin can according to a Weiterbildungsform stored in the rolling body by means of a sliding bearing be to the friction in the support of the lateral forces to reduce the cylinder drum.

Gemäß einer alternativen Weiterbildungsform der Erfindung ist der Lagerbolzen mittels eines Wälzlagers in dem Wälzköper gelagert, um mit einer wälzgelagerten Abstützung der Querkräfte geringe Reibungsverluste der Axialkolbenmaschine zu erzielen.According to one alternative development of the invention is the bearing pin by means of a rolling bearing in the Wälzköper stored with a roller bearing support the lateral forces low friction losses of the axial piston machine to achieve.

Das Gleitlager zwischen der Führungsrolle und dem Lagerzapfen bzw. zwischen dem Wälzkörper und dem Lagerbolzen kann gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform von einer Gleitlagerbuchse gebildet werden.The Plain bearing between the guide roller and the journal or between the rolling element and the bearing pin can according to a preferred embodiment be formed by a plain bearing bush.

Alternativ ist es möglich, eine Gleitlagerung ohne Gleitlagerbuchse zu erzielen, indem das Gleitlager zwischen der Führungsrolle und dem Lagerzapfen bzw. zwischen dem Wälzkörper und dem Lagerbolzen von einer Hartstoffbeschichtung gebildet ist. An den seitlichen Lagerzapfen des Wälzkörpers bzw. dem Lagerbolzen und/oder den Innenumfängen der Führungsrollen kann eine reibungsvermindernde Hartstoffbeschichtung mit geringem Bauaufwand aufgebracht werden, um eine Gleitlagerung der Führungsrollen ohne zusätzliche Gleitlagerbuchsen zu erzielen.alternative is it possible to have a slide bearing without plain bearing bush Achieve by sliding the slide between the guide roller and the journal or between the rolling elements and the bearing bolt is formed by a hard material coating. At the lateral bearing journal of the rolling element or the bearing pin and / or the inner peripheries of the guide rollers can a low-friction hard coating with low Construction costs are applied to a sliding bearing of the guide rollers without additional bushings to achieve.

Mit einer Hartstoffschicht kann die Reibung und der Verschleiß an dem Gleitlager der Führungsrollen auf einfache Weise verringert werden. Zudem kann mit einem beschichteten Gleitlager auf einfache Weise eine temperaturbeständige Werkstoffpaarung im Bereich des Gleitlagers zwischen dem Wälzkörper und der Führungsrolle 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. Derartige reibungsvermindernde Hartstoffschichten sind zum Beispiel von einem reibungsarmen kohlenstoffhaltigen Material gebildet, das günstige tribologische Eigenschaften sowie eine geringe Reibung und eine hohe Verschleißbeständigkeit aufweist. Möglich ist beispielsweise auch, die Hartstoffschicht von einer Chrom-Nitrid-Verbindung, die eine hohe Haftfestigkeit und geringe Reibwerte aufweist, oder von einer Chrom-Carbid-Verbindung auszubilden, die ebenfalls eine hohe Haftfestigkeit und geringe Reibung auf. Zweckmäßigerweise weist die Hartstoffschicht eine Dicke im Bereich von 1 μm bis 15 μm auf und kann mit geringem Herstellaufwand durch ein vakuumbasiertes Beschichtungsverfahren, insbesondere einem PVD-Verfahren (physikalische Dampfphasenabscheidung), aufgebracht werden, mit dem eine Dünnschicht-Hartstoffschicht auf einfache Weise an den Lagerzapfen des Wälzkörpers oder dem Lagerbolzen aufgebracht werden kann.With a hard material layer can reduce friction and wear the plain bearing of the guide rollers reduced in a simple manner become. Moreover, with a coated plain bearing in a simple way a temperature resistant material pairing in the range of Slide bearing between the rolling element and the guide roller are produced, which has an increased temperature resistance having. Due to the hard material coating of the sliding 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 achieve an increased life of the axial piston machine leaves. Such friction-reducing hard coatings are for example of a low-friction carbonaceous material formed, the favorable tribological properties as well low friction and high wear resistance having. It is also possible, for example, the hard material layer from a chromium-nitride compound, which has a high adhesive strength and low coefficient of friction, or form of a chromium-carbide compound, which also has a high adhesive strength and low friction. Conveniently, the hard material layer has a Thickness in the range of 1 micron to 15 microns and can with low production costs by a vacuum-based coating process, in particular a PVD process (physical vapor deposition), be applied, with a thin-film hard material layer on easy way to the journal of the rolling element or the bearing bolt can be applied.

Die Wälzkörper der erfindungsgemäßen Axialabstützung zur Abstützung der Kolben an der Hubbahn können jeweils als Kugel ausgebildet sein, die jeweils in einer kugelkalottenförmigen Ausnehmung des Kolbens gehaltert sind.The rolling elements of the axial support according to the invention for supporting the piston on the stroke path can each be designed as a ball, the are each supported in a spherical cap recess of the piston.

Zudem kann bei einer erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine die Kolbenabstützung an der Hubbahn mittels als Rollen ausgebildeten Wälzkörpern erfolgen, die jeweils in einer bohrungsförmigen Ausnehmung des Kolbens gehaltert sind. Mit einer Rollenabstützung der Kolben kann die Axialkolbenmaschine mit höheren Drücken betrieben werden. Die Rolle kann hierbei als Zylinderrolle, Tonnenrolle oder als Kegelrolle ausgebildet sein. Mit derartigen Rollen kann gegenüber Kugeln ein vergrößerter Kontaktbereich zwischen dem Wälzkörper und der Hubbahn erzielt werden, so dass die Axialkolbenmaschine mit höheren Drücken betrieben werden kann.moreover can in an axial piston according to the invention the piston support on the stroke by means of rollers trained rolling elements take place, respectively held in a bore-shaped recess of the piston are. With a roller support of the piston, the axial piston machine be operated at higher pressures. The role can be used as a cylindrical roller, barrel roller or as a tapered roller be educated. With such roles can be compared Balls an enlarged contact area between the rolling element and the stroke path are achieved, so that the axial piston machine with higher pressures can be operated.

Die Axialkolbenmaschine kann mit einem konstanten Verdrängervolumen ausgebildet sein.The Axial piston machine can with a constant displacement volume be educated.

Aufgrund der durch die direkte Abstützung der Querkräfte in die Zylindertrommel über die Führungsrolle und der durch das verbesserte hydrostatische Gleitlager des Wälzkörpers in der Ausnehmung des Kolbens mit einer erhöhten hydrostatischen Entlastung erzielbaren geringen Reibungsverluste der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine kann die Axialkolbenmaschine mit einem stufenlos verstellbaren Verdrängervolumen versehen sein. Eine derartige Axialkolbenmaschine mit stufenlos verstellbarem Verdrängervolumen kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass in den Kolbenausnehmungen jeweils zwei gegenläufig angeordnete und hydraulisch parallel geschaltete Kolben angeordnet sind, die an gegenüberliegenden Hubbahnen abgestützt sind, wobei eine stufenlose Verdrängervolumenverstellung durch eine Relativdrehung der Hubbahnen zueinander erzielbar ist. Derartige stufenlos verstellbare Axialkolbenmaschinen, bei denen eine stufenlose Verdrängervolumenverstellung der paarweise angeordneten Kolben durch einen Phasenversatz und somit eine Phasenverschiebung der Verdrängungsbewegung der beiden zugeordneten Kolben mittels einer Relativdrehung der beiden Hubbahnen erzeugbar sind, sind beispielsweise aus der DE 10 2004 049 864 A1 und der DE 10 2005 033 104 A1 bekannt. Durch die bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine aufgrund der direkten Abstützung der Querkräfte in die Zylindertrommel über die Führungsrollen der Wälzkörpers und die erhöhte hydrostatische Entlastung des hydrostatischen Gleitlagers zwischen dem Wälzkörper und dem Kolben erzielbaren geringen Reibungsverluste ist eine Ausbildung als Axialkolbenmaschine als im Verdrängervolumen stufenlos verstellbare Axialkobenmaschine besonders vorteilhaft, da aufgrund der paarweise angeordneten Kolben und der hohen Anzahl von Kolben die verringerten Reibungsverluste einen hohen Wirkungsgrad einer derartigen Axialkolbenmaschine mit stufenlos verstellbarem Verdrängervolumen ermöglichen.Due to the low friction losses of the axial piston machine according to the invention achievable by the direct support of the transverse forces in the cylinder drum via the guide roller and by the improved hydrostatic slide bearing of the rolling element in the recess of the piston, the axial piston machine can be provided with a continuously variable displacement volume. Such axial piston machine with continuously variable displacer volume can be achieved, for example, that in the Kolbenausnehmungen two oppositely disposed and hydraulically parallel pistons are arranged, which are supported on opposite strokes, with a stepless displacement volume adjustment by a relative rotation of the Hubbahnen is achievable to each other. Such steplessly adjustable axial piston machines, in which a stepless displacement volume adjustment of the paired pistons can be generated by a phase offset and thus a phase shift of the displacement movement of the two associated pistons by means of a relative rotation of the two stroke paths are, for example, from DE 10 2004 049 864 A1 and the DE 10 2005 033 104 A1 known. Due to the low friction losses achievable in the axial piston machine according to the invention due to the direct support of the transverse forces in the cylinder drum on the guide rollers of the rolling elements and the increased hydrostatic discharge of the hydrostatic sliding bearing between the rolling elements and the piston training as axial piston as continuously variable axial displacement machine in the displacement volume is particularly advantageous because, due to the paired pistons and the large number of pistons, the reduced frictional losses allow a high efficiency of such an axial piston machine with infinitely variable displacement volume.

Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine kann einhubig oder mehrhubig ausgebildet sein und als Pumpe bzw. Motor betrieben werden. Die Axialkolbenmaschine kann mit einer feststehenden Hubbahn und einer rotierenden Zylindertrommel (Schrägscheibenprinzip) oder mit einer feststehenden Zylindertrommel und einer rotierenden Hubbahn (Taumelscheibenprinzip) ausgebildet werden.The axial piston machine according to the invention can be single stroke or be designed mehrhubig and operated as a pump or motor become. The axial piston machine can with a fixed stroke and a rotating cylinder drum (swash plate principle) or with a fixed cylindrical drum and a rotating cylinder Lifting track (swashplate principle) are formed.

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

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

2 einen Schnitt entlang der Linie A-A der 1 mit einer Draufsicht auf die Zylindertrommel, 2 a section along the line AA the 1 with a top view of the cylinder drum,

3 einen Ausschnitt der 1 mit einer ersten Ausführungsform der Führungsrollen in einer vergrößerten Darstellung, 3 a section of the 1 with a first embodiment of the guide rollers in an enlarged view,

4 einen Schnitt entlang der Linie C-C der 3 mit einer ersten Ausführungsform der Führungsrollen, 4 a section along the line CC the 3 with a first embodiment of the guide rollers,

5 eine Abwicklung entlang der Hubbahn mit den sich einstellenden Kräften, 5 a settlement along the stroke path with the self-adjusting forces,

6 einen Schnitt entlang der Linie B-B der 3, 6 a section along the line BB of 3 .

7 einen Längsschnitt der Axialkolbenmaschine mit einer zweiten Ausführungsform der Führungsrollen, 7 a longitudinal section of the axial piston machine with a second embodiment of the guide rollers,

8 einen Schnitt entlang der Linie C-C der 3 mit einer zweiten Ausführungsform der Führungsrollen, 8th a section along the line CC the 3 with a second embodiment of the guide rollers,

9 eine Darstellung der 8 mit der sich im Betrieb der Axialkolbenmaschine ergebenen Veränderungen, 9 a representation of 8th with the changes resulting during operation of the axial piston machine,

10 einen Längsschnitt der Axialkolbenmaschine mit einer dritten Ausführungsform der Führungsrollen, 10 a longitudinal section of the axial piston machine with a third embodiment of the guide rollers,

11 einen Schnitt entlang der Linie C-C der 10 mit einer dritten Ausführungsform der Führungsrollen, 11 a section along the line CC the 10 with a third embodiment of the guide rollers,

12 einen Längsschnitt der Axialkolbenmaschine mit einer Gleitlagerung der Führungsrollen, 12 a longitudinal section of the axial piston machine with a sliding bearing of the guide rollers,

13 einen Längsschnitt der Axialkolbenmaschine mit einer weiteren Ausführungsform einer Gleitlagerung der Führungsrollen, 13 a longitudinal section of the axial piston machine with a further embodiment of a sliding bearing of the guide rollers,

14 einen Längsschnitt der Axialkolbenmaschine mit einer weiteren Ausführungsform des Wälzkörpers, 14 a longitudinal section of the axial piston machine with a further embodiment of the rolling body,

15 einen Längsschnitt der Axialkolbenmaschine mit einer Lagerung der Führungsrollen im Wälzkörper, 15 a longitudinal section of the axial piston machine with a bearing of the guide rollers in the rolling body,

16 einen Längsschnitt der Axialkolbenmaschine mit einer weiteren Ausführungsform Lagerung der Führungsrollen im Wälzkörper, 16 a longitudinal section of the axial piston machine with a further embodiment bearing the guide rollers in the rolling body,

17 eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine mit Führungsrollen und stufenlos verstellbarem Verdrängervolumen in einem Längsschnitt. 17 an axial piston machine according to the invention with guide rollers and continuously variable displacer volume in a longitudinal section.

In der 1 ist eine erfindungsgemäße hydrostatische Axialkolbenmaschine 1, die beispielsweise als mehrhubige Axialkolbenmaschine ausgebildet ist, in einem Längsschnitt dargestellt.In the 1 is a hydrostatic axial piston machine according to the invention 1 , which is designed for example as a multi-stroke axial piston machine, 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 rollenförmigen Wälzkörpers W auf einer insbesondere mehrhubigen Hubbahn 6 ab, die an der Stirnseite einer gehäusefesten Hubscheibe 7 ausgebildet ist. Der Wälzkörper W ist beispielsweise von einer als Zylinderrolle ausgebildeten Rolle 8 gebildet, deren Rotationsachse R jeweils senkrecht zur Drehachse D angeordnet ist, wie aus der 2 ersichtlich ist.The pistons 4 are supported by means of a respective roller-shaped rolling element W on a particular multi-stroke stroke 6 off, on the front side of a housing-fixed Hubscheibe 7 is trained. The rolling element W is, for example, a roller designed as a cylindrical roller 8th formed, whose axis of rotation R is arranged in each case perpendicular to the axis of rotation D, as shown in 2 is apparent.

Die Zylindertrommel 2 stützt sich in axialer Richtung der Axialkolbenmaschine 1 gegenüberliegend zu der Hubscheibe 7 an einer gehäusefesten axialen Steuerfläche 9 ab, die mit nierenförmigen Steuerschlitzen versehen ist, die einen Einlassanschluss 10 und einen Auslassanschluss 11 der Axialkolbenmaschine 1 bilden. Die Zylindertrommel 2 ist für jede Kolbenausnehmung 3 mit einem Verbindungskanal 12 versehen, der bei einer Drehung der Zylindertrommel 2 um die Drehachse D eine Verbindung des von der Kolbenausnehmung 3 und dem Kolben 4 gebildeten Verdrängerraums V mit dem Einlassanschluss 10 sowie dem Auslassanschluss 11 ermöglicht.The cylinder drum 2 is supported in the axial direction of the axial piston machine 1 opposite to the lifting disc 7 on a housing-fixed axial control surface 9 provided with kidney-shaped control slots, which has an inlet port 10 and an outlet port 11 the axial piston machine 1 form. The cylinder drum 2 is for each piston recess 3 with a connection channel 12 provided during a rotation of the cylinder drum 2 about the axis of rotation D, a compound of the piston recess 3 and the piston 4 formed Verdrängerraums V with the inlet port 10 and the outlet port 11 allows.

Die Zylindertrommel 2 ist weiterhin mit einer konzentrisch zur Drehachse D angeordneten Triebwelle 13 drehfest verbunden, beispielsweise mittels einer Verzahnung 14.The cylinder drum 2 is further arranged with a concentric with the axis of rotation D drive shaft 13 rotatably connected, for example by means of a toothing 14 ,

Zur Beaufschlagung der Zylindertrommel 2 in Richtung der Steuerfläche 9 ist eine Feder 15 vorgesehen.For loading the cylinder drum 2 in the direction of the control surface 9 is a spring 15 intended.

Bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 1 sind die Wälzkörper W, mit denen die Kolben 4 an der Hubbahn 6 abgestützt sind, in dem entsprechenden Kolben 4 in einer bohrungsförmigen Ausnehmung 16 gelagert, die an dem Kolben 4 an der der Hubbahn 6 zugewandten Stirnseite eingearbeitet ist. Die Ausnehmung 16 des Kolbens 4 umschließt den Wälzkörper W käfigartig, wobei zwischen dem Kolben 4 und dem Außenumfang des Wälzkörpers W ein Gleitlager G ausgebildet ist. Das Gleitlager G ist in den dargestellten Ausführungsformen als hydrostatisch entlastetes Gleitlager G ausgebildet.In the axial piston machine according to the invention 1 are the rolling elements W, with which the pistons 4 at the stroke 6 supported in the corresponding piston 4 in a bore-shaped recess 16 stored on the piston 4 at the hub of the lift 6 is incorporated facing front side. The recess 16 of the piston 4 encloses the rolling element W like a cage, between the piston 4 and a sliding bearing G is formed on the outer periphery of the rolling element W. The sliding bearing G is formed in the illustrated embodiments as a hydrostatically relieved sliding bearing G.

Hierzu ist der Kolben 4 – wie in Verbindung mit den 4 und 6 ersichtlich ist – an der der Hubbahn 6 zugewandten Stirnseite mit jeweils einer Ausnehmung 16 versehen, in der der entsprechende Wälzkörper W angeordnet und gehaltert ist. Die Ausnehmung 16 ist hierbei zur Halterung des als Rolle 8 ausgebildeten Wälzkörpers W als eine senkrecht zu einer Kolbenlängsachse K angeordnete bohrungsförmige Ausnehmung ausgebildet und derart angeordnet, dass der Wälzkörper W in zwei seitlichen Kolbenwangen 16a, 16b der Ausnehmung 16 des Kolbens 4 drehbar um die senkrecht zur Drehachse D angeordnete Rotationsachse R gehaltert ist. Die Kolbenwangen 16a, 16b übergreifen jeweils den Wälzkörperäquator des Wälzkörpers W in Umfangsrichtung. Die Ausnehmung 16 umschließt somit den Wälzkörper W in Umfangsrichtung um zumindest 180° Grad.This is the piston 4 - as in connection with the 4 and 6 is apparent - at the of the stroke 6 facing end face, each with a recess 16 provided in which the corresponding rolling elements W is arranged and supported. The recess 16 is here to hold the role 8th formed rolling elements W as a perpendicular to a piston longitudinal axis K arranged bore-shaped recess and arranged such that the rolling elements W in two lateral piston cheeks 16a . 16b the recess 16 of the piston 4 is rotatably supported about the axis of rotation D arranged perpendicular to the axis of rotation R. The piston cheeks 16a . 16b each overlap the Wälzkörperäquator of the rolling element W in the circumferential direction. The recess 16 thus encloses the rolling elements W in the circumferential direction by at least 180 ° degrees.

Das hydrostatisch entlastetes Gleitlager G zwischen der Ausnehmung 16 und dem Wälzkörper W kann von mindestens einer in der Ausnehmung 16 angeordneten und in den 3 und 6 näher dargestellten Drucktasche 20 gebildet werden, die sich in Umfangsrichtung der Ausnehmung 16 erstreckt und die mittels eines in dem Kolben 4 angeordneten Versorgungskanals 21 mit dem Verdrängerraum V des entsprechendes Kolbens 4 in Verbindung steht.The hydrostatically relieved slide bearing G between the recess 16 and the rolling element W may be of at least one in the recess 16 arranged and in the 3 and 6 closer illustrated pressure bag 20 are formed, extending in the circumferential direction of the recess 16 extends and by means of one in the piston 4 arranged supply ducts 21 with the displacement V of the corresponding piston 4 communicates.

In der 5 sind die sich einstellenden Kräfte beim Abrollen des Wälzkörpers W entlang der Hubbahn 6 bei einer in Richtung der Kolbenlängsachse K wirkenden, aus dem Druck im Verdrängerraum V resultierenden Zylinderkraft Fz dargestellt. Der Wälzkörper W stützt die Zylinderkraft Fz mittels einer senkrecht zur Hubbahn 6 wirkenden Normalkraft FN ab, die durch die Kraftzerlegung in eine in Kolbenlängsrichtung wirkende Kolbenkraft Fk und eine Querkraft Fq zerlegt wird, die das Drehmoment an der Zylindertrommel 2 bewirkt.In the 5 are the self-adjusting forces when rolling the rolling body W along the stroke 6 at a force acting in the direction of the piston longitudinal axis K, resulting from the pressure in the displacement chamber V cylinder force F z . The rolling element W supports the cylinder force F z by means of a perpendicular to the stroke 6 acting normal force F N , which is decomposed by the power decomposition in a force acting in the piston longitudinal direction piston force F k and a lateral force F q , the torque on the cylinder drum 2 causes.

Erfindungsgemäß sind zur Abstützung der drehmomenterzeugenden Querkräfte Fq an die Zylindertrommel 2 die Wälzkörper 8 mit jeweils einer radial inneren Führungsrolle 30a und einer radial äußeren Führungsrolle 30b versehen, die in entsprechenden axialen und als Längsnuten ausgebildeten Führungsnuten 32a, 32b der Zylindertrommel 2 während des Kolbenhubs geführt sind.According to the invention, to support the torque-generating transverse forces F q to the cylinder drum 2 the rolling elements 8th each with a radial inner leadership 30a and a radially outer guide roller 30b provided in corresponding axial and longitudinal grooves formed as guide grooves 32a . 32b the cylinder drum 2 are guided during the piston stroke.

Gemäß dem in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Führungsrollen 30a, 30b jeweils an dem entsprechenden Wälzkörper 8 gelagert, der mit einem sich nach radial Innen entlang der Rotationsachse R ersteckenden Lagerzapfen 31a versehen ist, auf dem die radial innere Führungsrolle 30a gelagert ist, und mit einem sich nach radial Außen entlang der Rotationsachse R ersteckenden Lagerzapfen 31b versehen, auf dem die radial äußere Führungsrolle 30b gelagert ist.According to the in the 1 to 6 illustrated embodiment, the guide rollers 30a . 30b each at the corresponding rolling elements 8th mounted, with a radially inward along the axis of rotation R ersteckenden bearing pin 31a is provided on which the radially inner guide roller 30a is mounted, and with a radially outward along the axis of rotation R ersteckenden bearing pin 31b provided on which the radially outer guide roller 30b is stored.

Die Kolbenausnehmung 3 des Kolbens 4 ist als Stufenbohrung und der Kolben 4 als Stufenkolben ausgebildet, wobei der Kolbenabschnitt des Kolbens 4, der der Hubbahn 6 zugewandt ist und der in der Ausnehmung 16 den Wälzkörper W haltert, und der entsprechende Abschnitt der Stufenbohrung einen vergrößerten Durchmesser aufweist wie der den Verdrängerraum V bildenden Kolbenabschnitt des Kolbens 4 und der entsprechende Abschnitt der als Stufenbohrung ausgebildeten Ausnehmung 3. An der Zylindertrommel 2 ist im radial inneren Bereich der Kolbenausnehmung 3 in deren vergrößerten, der Hubbahn 6 zugewandten Bereich für die innere Führungsrolle 30a die innere axiale Führungsnut 32a ausgebildet, die als Längsnut ausgebildet ist und parallel zur Kolbenausnehmung 3 angeordnet ist und mit der Kolbenausnehmung 3 in Verbindung steht. Entsprechend ist an der Zylindertrommel 2 im radial äußeren Bereich der Kolbenausnehmung 3 in deren vergrößerten, der Hubbahn 6 zugewandten Bereich für die äußere Führungsrolle 30b die äußere Führungsnut 32b ausgebildet, die ebenfalls als Längsnut ausgebildet ist und parallel zur Kolbenausnehmung 3 angeordnet ist und mit der Kolbenausnehmung 3 in Verbindung steht.The piston recess 3 of the piston 4 is as a stepped bore and the piston 4 designed as a stepped piston, wherein the piston portion of the piston 4 of the lift 6 is facing and in the recess 16 the rolling element W holds, and the corresponding portion of the stepped bore has an enlarged diameter as the piston V of the piston forming the displacement chamber 4 and the corresponding portion of the recess formed as a stepped bore 3 , At the cylinder drum 2 is in the radially inner region of the piston recess 3 in their enlarged, the stroke 6 facing area for the inner guide roller 30a the inner axial guide groove 32a formed, which is formed as a longitudinal groove and parallel to the piston recess 3 is arranged and with the piston recess 3 communicates. The same applies to the cylinder drum 2 in the radially outer region of the piston recess 3 in their enlarged, the stroke 6 facing area for the outer leadership role 30b the outer guide groove 32b formed, which is also formed as a longitudinal groove and parallel to the piston recess 3 is arranged and with the piston recess 3 communicates.

Über die an dem Wälzkörper W angeordneten Führungsrollen 30a bzw. 30b, die in den Führungsnuten 32a bzw. 32b in axialer Richtung während des Kolbenhubs geführt und abgestützt sind, können die im Betrieb der Axialkolbenmaschine 1 beim Abrollen des Wälzkörpers W an der Hubbahn 6 entstehenden Querkräfte Fq mittels jeweils einer Abstützkraft FA – wie in der 5 verdeutlicht – direkt in die Zylindertrommel 2 zur Drehmomentmitnahme der Zylindertrommel 2 eingeleitet werden, wodurch an dem Kolben 4 keine Querkräfte Fq angreifen.About arranged on the rolling elements W guide rollers 30a respectively. 30b in the guide grooves 32a respectively. 32b are guided and supported in the axial direction during the piston stroke, which can during operation of the axial piston machine 1 when rolling the rolling element W on the stroke 6 resulting transverse forces F q by means of a respective supporting force F A - as in the 5 clarified - directly into the cylinder drum 2 for torque take-up of the cylinder drum 2 be initiated, causing the piston 4 no lateral forces F q attack.

Durch die direkte Abstützung der Querkräfte Fq in die Zylindertrommel 2 mittels der Führungsrollen 30a, 30b werden zudem Störungen an dem hydrostatischen Gleitlager G zwischen der Ausnehmung 16 und dem Wälzkörper W durch die Querkräfte Fq vermieden, wodurch eine hohe hydrostatische Entlastung der in Kolbenlängsrichtung wirkende Kolbenkraft Fk erzielt werden kann. Hierdurch wird erzielt, dass an dem Gleitlager G zwischen dem Wälzkörper W und der Ausnehmung 16 des Kolbens 4 eine geringe Reibung auftritt.By the direct support of the transverse forces F q in the cylinder drum 2 by means of the guide rollers 30a . 30b In addition, disturbances to the hydrostatic sliding bearing G between the recess 16 and the rolling element W avoided by the transverse forces F q , whereby a high hydrostatic discharge of the force acting in the piston longitudinal direction piston force F k can be achieved. This ensures that on the sliding bearing G between the rolling elements W and the recess 16 of the piston 4 a low friction occurs.

Die Zylindertrommel 2 ist an der der Hubbahn 6 zugewandten Stirnseite – wie aus der 2 ersichtlich ist – mit einer kreisnutförmigen, ringartigen Ausnehmung 26 versehen, deren Mittelachse 27 auf dem Kolbenteilkreis angeordnet ist, so dass die Hubbahn 6 in diese Ausnehmung 26 zumindest teilweise eintauchen kann – wie in der 1 dargestellt ist. Hierdurch wird eine geringe axiale Baulänge der Axialkobenmaschine 1 erzielt und darüber hinaus ermöglicht, dass über den gesamten Kolbenhub mittels der Führungsrollen 30a, 30b und den in die Zylindertrommel 2 eingearbeiteten Führungsnuten 32a, 32b die Drehmomentmitnahme der Zylindertrommel 2 erzielt werden kann.The cylinder drum 2 is at the of the stroke 6 facing front side - as from the 2 it can be seen - with a circular, annular recess 26 provided, whose central axis 27 is arranged on the piston pitch circle, so that the stroke path 6 in this recess 26 at least partially immersed - as in the 1 is shown. As a result, a small axial length of the Axialkobenmaschine 1 achieved and beyond that allows over the entire piston stroke by means of guide rollers 30a . 30b and into the cylinder drum 2 incorporated guide grooves 32a . 32b the torque drive of the cylinder drum 2 can be achieved.

Zur Sicherung des als Rolle 8 ausgebildeten Wälzkörpers W in radialer Richtung der Axialkolbenmaschine 1 und somit in axialer Richtung des Wälzkörpers W in Richtung der Rotationsachse R liegt die innere Führungsrolle 30a an einer inneren Seitenfläche 33a des Kolbens 4 im Bereich der Ausnehmung 16 des Wälzkörpers 8 an. Entsprechend liegt die äußere Führungsrolle 30b an einer äußeren Seitenfläche 33b des Kolbens 4 im Bereich der Ausnehmung 16 an. Die Führungsrollen 30a, 30b sind hierbei auf nicht mehr dargestellte Weise, beispielsweise mittels entsprechender Sicherungsringe, auf dem entsprechenden Lagerzapfen 31a, 31b in axialer Richtung der Rotationsachse R gesichert, wobei die Seitenflächen 33a, 33b an den Kolben 4 Anlaufflächen bilden, die eine Sicherung des als Rolle 8 ausgebildeten Wälzkörpers W in radialer Richtung der Axialkolbenmaschine 1 auf einfache Weise ermöglichen.To secure the role 8th trained rolling elements W in the radial direction of the axial piston machine 1 and thus in the axial direction of the rolling element W in the direction of the axis of rotation R is the inner guide roller 30a on an inner side surface 33a of the piston 4 in the region of the recess 16 of the rolling element 8th at. Accordingly, the outer leadership lies 30b on an outer side surface 33b of the piston 4 in the region of the recess 16 at. The leadership roles 30a . 30b are here in a manner not shown, for example by means of corresponding retaining rings on the corresponding journal 31a . 31b secured in the axial direction of the axis of rotation R, wherein the side surfaces 33a . 33b to the piston 4 Forming contact surfaces that form a backup of the role 8th trained rolling elements W in the radial direction of the axial piston machine 1 in a simple way.

Die Führungsnuten 32a, 32b gemäß den 1 bis 6 können auf einfache Weise von der äußeren Mantelfläche der Zylindertrommel 2 aus mit einem geeigneten Bearbeitungswerkzeug, beispielweise einem Fräser, hergestellt werden.The guide grooves 32a . 32b according to the 1 to 6 can easily from the outer surface of the cylinder barrel 2 from with a suitable machining tool, such as a milling cutter, are produced.

Die Führungsrollen 30a, 30b sind in dem in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils mittels eines Wälzlagers 34a, 34b, beispielsweise eines Nadellagers (5), auf dem entsprechenden Lagerzapfen 31a, 31b des Wälzkörpers 8 gelagert.The leadership roles 30a . 30b are in the in the 1 to 6 illustrated embodiment, respectively by means of a rolling bearing 34a . 34b , for example a needle bearing ( 5 ), on the corresponding journal 31a . 31b of the rolling element 8th stored.

Bei dem in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Führungsnuten 32a, 32b – wie aus der 4 ersichtlich ist – mit ebenen Laufflächen für die entsprechende Führungsrolle 30a, 30b versehen. Die seitlichen Nutwangen der Führungsnuten 32a, 32b, die die Laufflächen für die Führungsrollen 30a, 30b bilden, sind hierbei parallel zur Rotationsachse R des Wälzkörpers 8 angeordnet.In the in the 1 to 6 illustrated embodiment, the guide grooves 32a . 32b - like from the 4 can be seen - with even treads for the corresponding leadership role 30a . 30b Mistake. The lateral groove cheeks of the guide grooves 32a . 32b that the treads for the guide rollers 30a . 30b form, are in this case parallel to the axis of rotation R of the rolling body 8th arranged.

Gemäß der in den 7 bis 11 dargestellten Weiterbildungen der Erfindung sind die Führungsnuten 32a, 32b für die Führungsrollen 30a, 30b der Wälzkörper 8 mit gekrümmten Laufflächen versehen.According to the in the 7 to 11 illustrated developments of the invention are the guide grooves 32a . 32b for the leadership roles 30a . 30b the rolling elements 8th provided with curved treads.

Bei dem in den 7 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die seitlichen Nutwangen der Führungsnuten 32a, 32b kreisbogenförmig ausgebildet, wobei der Krümmungsmittelpunkt und somit der Mittelpunkt P der kreisförmigen Kontur der Laufflächen auf der Rotationsachse R des Wälzkörpers 8 im axialen mittleren Erstreckungsbereich der Führungsrollen 30a bzw. 30b liegt. Die Führungsnuten 32a, 32b sind hierbei – wie den 8 und 9 verdeutlicht ist – als bohrungsförmige Ausnehmungen ausgebildet, die parallel zu der ebenfalls bohrungsförmigen und als Stufenbohrung ausgebildeten Kolbenausnehmung 3 angeordnet sind und mit geringem Herstellaufwand zusammen mit der Kolbenausnehmung 3 von der der Hubbahn 6 zugewandten Stirnseite der Zylindertrommel 2 aus hergestellt und in die Zylindertrommel 2 eingearbeitet werden können, beispielsweise mittels eines geeignetes Bohr- oder Fräswerkzeugs.In the in the 7 to 9 illustrated embodiment, the lateral groove cheeks of the guide grooves 32a . 32b formed in a circular arc, wherein the center of curvature and thus the center P of the circular contour of the running surfaces on the axis of rotation R of the rolling body 8th in the axial middle extension region of the guide rollers 30a respectively. 30b lies. The guide grooves 32a . 32b are here - like the 8th and 9 is clarified - formed as a bore-shaped recesses, which are parallel to the bore-shaped and formed as a stepped bore piston recess 3 are arranged and with little manufacturing effort together with the piston recess 3 from the lift path 6 facing end face of the cylinder drum 2 made out and into the cylinder drum 2 can be incorporated, for example by means of a suitable drilling or milling tool.

Derartige Führungsnuten 32a, 32b ermöglichen es auf einfache Weise, im Betrieb der Axialkolbenmaschine 1 aus der Belastung hervorgerufene Schiefstellungen der Lagerzapfen 31a, 31b des Wälzkörpers W – wie in der 9 dargestellt ist – durch ein Verkippen der Führungsrollen 30a, 30b in der kreisförmigen Kontur der Führungsnuten 32a, 32b auszugleichen, wodurch eine hohe Lebensdauer der Wälzlager 34a, 34b und der Führungsrollen 30a, 30b erzielt wird.Such guide grooves 32a . 32b make it possible in a simple way, during operation of the axial piston machine 1 caused by the load skewed positions of the journals 31a . 31b of the rolling element W - as in the 9 is shown - by tilting the guide rollers 30a . 30b in the circular contour of the guide grooves 32a . 32b compensate, thereby ensuring a long life of the bearings 34a . 34b and the leadership roles 30a . 30b is achieved.

Bei dem in den 10 und 11 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Krümmungsmittelpunkt und somit die Mittelpunkte P der gekrümmten seitlichen Nutwangen der Führungsnuten 32a, 32b von der Rotationsachse R des Wälzkörpers W beabstandet und in den Bereich der Lagerung der Führungsrolle 30a bzw. 30b verschoben und liegen im axialen mittleren Erstreckungsbereich der entsprechenden Führungsrolle 30a bzw. 30b. Diese Führungsnuten 32a, 32b mit einem geringen Krümmungsradius der von den seitlichen Nutwangen gebildeten Laufflächen für die Führungsrollen 30a bzw. 30b sind als axiale, parallel zur Kolbenausnehmung 3 angeordnete Ausfräsungen der Zylindertrommel 2 ausgebildet und können ebenfalls auf einfache Weise von der der Hubbahn 6 zugewandten Stirnseite der Zylindertrommel 2 aus bearbeitet und hergestellt werden, beispielsweise mittels eines Fingerfräsers, und ermöglichen, die Schiefstellung der Lagerzapfen 31a, 31b durch ein Verkippen der Führungsrollen 31a, 31b in den Führungsnuten 32a, 32b auszugleichen.In the in the 10 and 11 illustrated embodiment, the center of curvature and thus the centers P of the curved lateral groove cheeks of the guide grooves 32a . 32b spaced from the axis of rotation R of the rolling element W and in the region of the bearing of the guide roller 30a respectively. 30b shifted and lie in the axial middle extension region of the corresponding guide roller 30a respectively. 30b , These guide grooves 32a . 32b with a small radius of curvature of the treads formed by the lateral groove cheeks for the guide rollers 30a respectively. 30b are as axial, parallel to the piston recess 3 arranged cut-outs of the cylinder drum 2 trained and can also easily from the stroke 6 facing end face of the cylinder drum 2 be machined and made, for example by means of a milling cutter, and allow the misalignment of the journals 31a . 31b by tilting the guide rollers 31a . 31b in the guide grooves 32a . 32b compensate.

Die Führungsrollen 30a, 30b gemäß den 7 bis 11 weisen bevorzugt eine an die gekrümmte Lauffläche der entsprechenden Führungsnut 32a, 32b angepasste Außenkontur auf.The leadership roles 30a . 30b according to the 7 to 11 preferably have one to the curved tread of the corresponding guide groove 32a . 32b adapted outer contour on.

Bei den in den 1 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Führungsrollen 30a, 30b mittels jeweils eines Wälzlagers 34a, 34b auf dem entsprechenden Lagerzapfen 31a, 31b des Wälzkörpers 8 gelagert.In the in the 1 to 11 Illustrated embodiments are the guide rollers 30a . 30b each by a rolling bearing 34a . 34b on the corresponding journal 31a . 31b of the rolling element 8th stored.

Bei den in den 12 und 13 dargestellten Ausführungsbeispielen ist alternativ zu den Wälzlagern 34a, 34b zwischen den Lagerzapfen 31a, 31b und der entsprechenden Führungsrolle 30a, 30b jeweils ein Gleitlager 35a, 35b ausgebildet.In the in the 12 and 13 illustrated embodiments is an alternative to the rolling bearings 34a . 34b between the journals 31a . 31b and the corresponding leadership role 30a . 30b each a plain bearing 35a . 35b educated.

Gemäß der 12 sind die Gleitlager 35a, 35b von entsprechenden Gleitlagerbuchsen 36a, 36b gebildet. Gemäß der 13 kann das Gleitlager 35a, 35b von einer geeigneten Hartstoffbeschichtung zwischen dem Lagerzapfen 31a, 31b und der entsprechenden Führungsrolle 30a, 30b gebildet sein.According to the 12 are the plain bearings 35a . 35b from corresponding plain bearing bushes 36a . 36b educated. According to the 13 can the plain bearing 35a . 35b from a suitable hard material coating between the journal 31a . 31b and the corresponding leadership role 30a . 30b be formed.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 13 ist der Wälzkörpers W von einer Rolle, beispielsweise einer Zylinderrolle oder einen Tonnenrolle gebildet. Es ist ebenfalls möglich, eine Kegelrolle zur Abstützung der Kolben 4 an der Hubbahn 6 zu verwenden.In the embodiments according to the 1 to 13 the rolling element W is formed by a roller, for example a cylindrical roller or a barrel roller. It is also possible to use a tapered roller to support the pistons 4 at the stroke 6 to use.

Gemäß der 14 ist der Wälzkörper W alternativ von einer Kugel 8b gebildet, die in einer kugelkalottenförmigen Ausnehmung 16 des Kolbens 4 gehaltert ist. Der Kugelmittelpunkt schneidet die Kolbenlängsachse K. Die Hubbahn 6 ist mit einer entsprechenden rinnenförmigen Hubbahn versehen, in der die Kugel 8b umläuft.According to the 14 is the rolling element W alternatively from a ball 8b formed in a spherical cap-shaped recess 16 of the piston 4 is held. The ball center intersects the piston longitudinal axis K. The stroke 6 is provided with a corresponding channel-shaped stroke, in which the ball 8b circulates.

Gemäß den 1 bis 14 sind die Lagerzapfen 31a, 31b zur Aufnahme und Lagerung der Führungsrollen 30a, 30b mittels eines Gleitlagers oder eines Wälzlagers an dem Wälzkörper W angeformt.According to the 1 to 14 are the journals 31a . 31b for receiving and supporting the guide rollers 30a . 30b formed by means of a sliding bearing or a rolling bearing on the rolling body W.

Alternativ kann ein separater Lagerbolzen 40 gemäß den Ausführungsbeispielen in den 15 und 16 vorgesehen sein, der in dem Wälzkörper W gelagert ist. Der Lagerbolzen 40 kann von einem Stift gebildet werden, an dem die beiden Führungsrollen 30a, 30b drehfest befestigt werden. Gemäß den 15 und 16 ist der Lagerbolzen 40 einstückig an einer Führungsrolle angeformt sein, beispielsweise der radial äußeren Führungsrolle 30b, wobei die weitere Führungsrolle, beispielsweise die radial innere Führungsrolle 30a, an dem Lagerbolzen 40 drehfest befestigt ist.Alternatively, a separate bearing pin 40 according to the embodiments in the 15 and 16 be provided, which is mounted in the rolling body W. The bearing bolt 40 can be formed by a pin on which the two guide rollers 30a . 30b be attached rotatably. According to the 15 and 16 is the bearing pin 40 be integrally formed on a guide roller, for example, the radially outer guide roller 30b , wherein the further guide roller, for example, the radially inner guide roller 30a , on the bearing bolt 40 is rotatably attached.

Der Wälzkörper W kann auf dem Lagerbolzen 40 gemäß der 15 mit einem Wälzlager 34 gelagert sein, beispielsweise einem Nadellager. Gemäß der 16 ist zwischen dem Lagerzapfen 40 und dem Wälzkörper W ein Gleitlager 35 ausgebildet, das von einer geeigneten Harststoffbeschichtung zwischen dem Lagerbolzen 40 und dem Wälzkörper W gebildet sein kein oder analog zu der 12 von einer entsprechenden Gleitlagerbuchse gebildet werden kann. Die Führungsrollen 30a, 30b und die entsprechenden Führungsnuten 32a, 32b können mit ebenen Laufflächen oder gekrümmten, insbesondere kreisbogenförmigen, Laufflächen versehen sein.The rolling element W can on the bearing pin 40 according to the 15 with a rolling bearing 34 be stored, for example, a needle bearing. According to the 16 is between the journal 40 and the rolling element W a plain bearing 35 formed, that of a suitable Säerststoffbeschichtung between the bearing pin 40 and the rolling element W be formed no or analogous to the 12 can be formed by a corresponding plain bearing bush. The leadership roles 30a . 30b and the corresponding guide grooves 32a . 32b can be provided with flat running surfaces or curved, in particular circular arc-shaped, running surfaces.

In dem Wälzköpers W ist hierbei zur Aufnahme des Lagerbolzens 40 und der entsprechenden Lagerung eine Aufnahmebohrung 45 für den Lagerbolzen 40 ausgebildet, die konzentrisch zur Rotationsachse R angeordnet und als Längsbohrung des Wälzkörpers W ausgebildet ist.In the Wälzköpers W is in this case for receiving the bearing pin 40 and the corresponding storage a receiving bore 45 for the bearing pin 40 formed, which is arranged concentrically to the rotation axis R and formed as a longitudinal bore of the rolling body W.

Die in der 1 dargestellte Axialkolbenmaschine 1 weist ein konstantes Verdrängervolumen auf. In der 17 ist eine Axialkolbenmaschine 1 mit einem stufenlos verstellbaren Verdrängervolumen nach dem Verstellprinzip der Phasenverschiebung dargestellt.The in the 1 illustrated axial piston machine 1 has a constant displacement volume. In the 17 is an axial piston machine 1 represented with a continuously variable displacement volume according to the adjustment principle of the phase shift.

In den Kolbenausnehmungen 3 der Zylindertrommel 2 sind jeweils zwei gegenläufig angeordnete und hydraulisch parallel geschaltete Kolben 4a, 4b angeordnet, wobei die Kolben 4a und die Kolben 4b von gegenüberliegenden Stirnseiten in die Kolbenausnehmung 3 eintauchen und die paarweise angeordneten Kolben 4a, 4b jeweils einen gemeinsamen Verdrängerraum V bilden. Die Kolben 4a stützen sich hierbei über die zugeordneten Wälzkörper W an einer Hubbahn 6a einer Hubscheibe 7a ab. Die Kolben 4b stützen sich mit den zugeordneten Wälzkörpern W an einer zweiten Hubbahn 6b ab, die an einer zweiten Hubscheibe 7b ausgebildet ist, die an dem der Hubscheibe 7a gegenüberliegenden axialen Ende der Axialkolbenmaschine 1 angeordnet ist.In the piston recesses 3 the cylinder drum 2 are each two oppositely disposed and hydraulically parallel pistons 4a . 4b arranged, the pistons 4a and the pistons 4b from opposite end faces in the piston recess 3 submerge and the paired pistons 4a . 4b each form a common displacement V. The pistons 4a are based on the associated rolling elements W on a stroke 6a a lifting disc 7a from. The pistons 4b are based on the associated rolling elements W on a second stroke 6b off, on a second lifting disc 7b is formed, which at the the Hubscheibe 7a opposite axial end of the axial piston machine 1 is arranged.

Die axiale Steuerfläche 9, zum Anschluss der Verdrängerräume V über die entsprechenden Verbindungskanäle 12 der Zylindertrommel 2 an den Einlassanschluss 10 und den Auslassanschluss 11 ist an einem hülsenförmigen und im Gehäuse drehfest sowie axial verschiebbaren Steuerkörper 50 ausgebildet, der mit Durchgangskanälen 51, 52 versehen ist, um mit dem Einlassanschluss 10 und dem Auslassanschluss 12 verbundene Ringräume 53, 54 mit den Verbindungskanälen 12 in der Zylindertrommel 2 zu verbinden.The axial control surface 9 , for connecting the displacement chambers V via the corresponding connection channels 12 the cylinder drum 2 to the inlet connection 10 and the outlet port 11 is on a sleeve-shaped and rotationally fixed in the housing and axially displaceable control body 50 formed with passageways 51 . 52 is provided to connect to the inlet port 10 and the outlet port 12 connected annular spaces 53 . 54 with the connection channels 12 in the cylinder drum 2 connect to.

Die beiden Hubbahnen 6a, 6b weisen gleiche, insbesondere sinusförmige, Hubkurven auf. Durch bevorzugt gegensinniges Verdrehen der beiden Hubbahnen 6a, 6b um gleiche Verdrehwinkel gegeneinander kann eine Phasenverschiebung der Hubkurven und somit der Verdrängungsbewegung der Kolben 4a, 4b erzielt werden und eine stufenlose Verdrängervolumenverstellung erzielt werden.The two strokes 6a . 6b have the same, in particular sinusoidal, lifting curves. By preferably opposing rotation of the two strokes 6a . 6b at equal angles of rotation against each other, a phase shift of the lifting curves and thus the displacement movement of the piston 4a . 4b be achieved and a stepless displacement volume adjustment can be achieved.

Bei der Axialkolbenmaschine 1 gemäß der 17 kann die direkte Abstützung der Querkräfte Fq in die Zylindertrommel über die radial innere Führungsrolle 30a und die radial äußere Führungsnut 30b und die entsprechenden Führungsnuten 32a, 32 der Zylindertrommel 2 nach einer der in den 3 bis 16 dargestellten Ausführungsformen erfolgen.In the axial piston machine 1 according to the 17 can the direct support of the transverse forces F q in the cylinder drum via the radially inner guide roller 30a and the radially outer guide groove 30b and the corresponding guide grooves 32a . 32 the cylinder drum 2 after one of the in the 3 to 16 illustrated embodiments are made.

Bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 1 können durch die direkte Abstützung der Querkräfte Fq in die Zylindertrommel 2 über die gleit- oder wälzgelagerten Führungsrollen 30a, 30b geringe Reibungsverluste erzielt werden und an dem hydrostatisch entlasteten Gleitlager G zwischen dem Wälzkörper W und dem Kolben 4 eine hohe hydrostatische Entlastung der Kolbenkräfte erzielt werden, wodurch die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine 1 einen hohen Wirkungsgrad aufweist und eine hohe Temperaturfestigkeit sowie Verschleißbeständigkeit aufweist und mit hohen Drücken betrieben werden kann. Zudem weist die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine 1 einen geringen Bauaufwand auf und ist auf einfache Weise herstellbar, da die Hubbahn 6 gemäß der 1 bzw. die Hubbahnen 6a, 6b gemäß der 17 in die Zylindertrommel 2 in axialer Richtung eintauchen kann und somit die Führungsnuten 32a, 32b für die Führungsrollen 30a, 30b auf einfache Weise und ohne zusätzliche Bauteile direkt in der Zylindertrommel 2 ausgearbeitet werden können, um die wälz- oder gleitgelagerte Abstützung der Querkräfte Fq zu erzielen. Die Hubbahn 6 bzw. die Hubbahnen 6a, 6b sind darüber hinaus auf einfache Weise und mit geringem Materialaufwand herstellbar und zur Steuerung der Verdrängerräume kann eine einfach herzustellende und aus wenigen Bauteilen bestehende axiale Steuerfläche 9 verwendet werden.In the axial piston machine according to the invention 1 can by directly supporting the lateral forces F q in the cylinder drum 2 via the sliding or roller bearing guide rollers 30a . 30b low friction losses can be achieved and on the hydrostatically relieved slide bearing G between the rolling element W and the piston 4 a high hydrostatic relief of the piston forces can be achieved, whereby the axial piston machine according to the invention 1 has a high efficiency and high temperature resistance and wear resistance and can be operated at high pressures. In addition, the axial piston machine according to the invention 1 a low construction cost and can be produced in a simple manner, since the stroke 6 according to the 1 or the stroke paths 6a . 6b according to the 17 in the cylinder drum 2 can dip in the axial direction and thus the guide grooves 32a . 32b for the leadership roles 30a . 30b in a simple way and without additional components directly in the cylinder drum 2 can be worked out to achieve the rolling or sliding bearing support of the transverse forces F q . The stroke path 6 or the stroke paths 6a . 6b Moreover, they can be produced in a simple manner and with little material expenditure, and for controlling the displacer spaces, an axial control surface which is simple to manufacture and consists of a few components can be produced 9 be used.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 3431328 C2 [0002] - DE 3431328 C2 [0002]
  • - DE 102005058323 A1 [0004, 0005] - DE 102005058323 A1 [0004, 0005]
  • - DE 102004049864 A1 [0029] DE 102004049864 A1 [0029]
  • - DE 102005033104 A1 [0029] DE 102005033104 A1 [0029]

Claims (23)

Hydrostatische 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 Hubbahn abgestützt sind und wobei der Wälzkörper in einer Ausnehmung des Kolbens, die den Wälzkörper zumindest teilweise umschließt, insbesondere um mindestens 180° umschließt, mittels eines Gleitlagers, insbesondere eines hydrostatisch entlasteten Gleitlagers, gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abstützung der beim Abrollen des Wälzkörpers (W) an der Hubbahn (6) entstehenden Querkräfte (Fq) an der Zylindertrommel (2) der Wälzkörper (W) im radial inneren Bereich und im radial äußeren Bereich mit jeweils einer Führungsrolle (30a; 30b) in Wirkverbindung steht, wobei die Zylindertrommel (2) mit einer im radial inneren Bereich der Kolbenausnehmung (3) angeordneten inneren axialen Führungsnut (32a) für die innere Führungsrolle (30a) des Wälzkörpers (W) und mit einer im radial äußeren Bereich der Kolbenausnehmung (3) angeordneten äußeren axialen Führungsnut (32b) für die äußere Führungsrolle (30b) des Wälzkörpers (W) versehen ist.Hydrostatic axial piston machine with a cylinder drum arranged about a rotation axis, which is provided with Kolbenausnehmungen, in each of which a piston is longitudinally displaceable, wherein the pistons are supported by a respective rolling element on a stroke-generating stroke and wherein the rolling elements in a recess of the piston, the Rolling body at least partially enclosing, in particular by at least 180 ° encloses, by means of a sliding bearing, in particular a hydrostatically relieved slide bearing, is mounted, characterized in that for supporting the rolling of the rolling body (W) on the stroke path ( 6 ) transverse forces (F q ) on the cylinder drum ( 2 ) of the rolling elements (W) in the radially inner region and in the radially outer region, each with a guide roller ( 30a ; 30b ) is in operative connection, wherein the cylinder drum ( 2 ) with a in the radially inner region of the piston recess ( 3 ) arranged inner axial guide groove ( 32a ) for the inner leadership role ( 30a ) of the rolling body (W) and with a in the radially outer region of the piston recess ( 3 ) arranged outer axial guide groove ( 32b ) for the outer leadership role ( 30b ) of the rolling element (W) is provided. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylindertrommel (2) an der der Hubbahn (6) zugewandten Stirnseite mit einer kreisnutförmigen Ausnehmung (26) versehen ist, in die die Hubbahn (6) zumindest teilweise eintaucht.Hydrostatic axial piston machine according to claim 1, characterized in that the cylinder drum ( 2 ) at the of the stroke ( 6 ) facing end face with a kreisnutförmigen recess ( 26 ), in which the stroke path ( 6 ) at least partially immersed. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherung des Wälzkörpers (W) in radialer Richtung der Axialkolbenmaschine (1) die innere Führungsrolle (30a) mit einer radial inneren Seitenfläche (33a) des Kolbens (4) im Bereich der Ausnehmung (16) und/oder die äußere Führungsrolle (30b) mit einer radial äußeren Seitenfläche (33b) des Kolbens (4) im Bereich der Ausnehmung (16) in Wirkverbindung bringbar ist.Hydrostatic axial piston machine according to claim 1 or 2, characterized in that for securing the rolling element (W) in the radial direction of the axial piston machine ( 1 ) the inner leadership role ( 30a ) with a radially inner side surface ( 33a ) of the piston ( 4 ) in the region of the recess ( 16 ) and / or the outer leadership role ( 30b ) with a radially outer side surface ( 33b ) of the piston ( 4 ) in the region of the recess ( 16 ) can be brought into operative connection. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsnuten (32a; 32b) mit jeweils ebenen Laufflächen für die Führungsrolle (30a; 30b) versehen sind.Hydrostatic axial piston machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the guide grooves ( 32a ; 32b ) with respective flat running surfaces for the guide roller ( 30a ; 30b ) are provided. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsnuten (32a; 32b) mit jeweils gekrümmten, insbesondere kreisförmigen, Laufflächen für die Führungsrolle (30a; 30b) versehen sind.Hydrostatic axial piston machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the guide grooves ( 32a ; 32b ) with in each case curved, in particular circular, running surfaces for the guide roller ( 30a ; 30b ) are provided. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunkt (P) der Laufflächen auf einer Rotationsachse (R) des Wälzkörpers (W) angeordnet ist.Hydrostatic axial piston machine according to claim 5, characterized in that the center (P) of the treads on a rotation axis (R) of the rolling element (W) is arranged. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsnut (32a; 32b) von einer in der Zylindertrommel (2) axial angeordneten, bohrungsförmigen Ausnehmung gebildet ist.Hydrostatic axial piston machine according to claim 6, characterized in that the guide groove ( 32a ; 32b ) of one in the cylinder drum ( 2 ) Axially arranged, bore-shaped recess is formed. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunkt (P) der Laufflächen von einer Rotationsachse (R) des Wälzkörpers (W) beabstandet ist.Hydrostatic axial piston machine according to claim 5, characterized in that the center (P) of the treads from a rotation axis (R) of the rolling element (W) is spaced. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsnut (32a; 32b) von einer in der Zylindertrommel (2) axial angeordneten Ausfräsung gebildet ist.Hydrostatic axial piston machine according to claim 4 or 7, characterized in that the guide groove ( 32a ; 32b ) of one in the cylinder drum ( 2 ) axially arranged cutout is formed. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörper (W) mit einem sich nach radial innen und einem sich nach radial außen erstreckenden Lagerzapfen (31a; 31b) zur Aufnahme der entsprechenden Führungsrolle (30a; 30b) versehen ist.Hydrostatic axial piston machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the rolling body (W) with a radially inwardly and a radially outwardly extending bearing journal ( 31a ; 31b ) to take the appropriate leadership role ( 30a ; 30b ) is provided. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrolle (30a; 30b) mittels eines Gleitlagers (35a; 35b) auf dem Lagerzapfen (31a; 31b) gelagert ist.Hydrostatic axial piston machine according to claim 10, characterized in that the guide roller ( 30a ; 30b ) by means of a sliding bearing ( 35a ; 35b ) on the journal ( 31a ; 31b ) is stored. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrolle (30a; 30b) mittels eines Wälzlagers (34a; 34b) auf dem Lagerzapfen (31a; 31b) gelagert ist.Hydrostatic axial piston machine according to claim 10, characterized in that the guide roller ( 30a ; 30b ) by means of a rolling bearing ( 34a ; 34b ) on the journal ( 31a ; 31b ) is stored. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrollen (30a; 30b) mit einem Lagerbolzen (40) versehen sind, der im Wälzkörper (W) gelagert ist.Hydrostatic axial piston machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the guide rollers ( 30a ; 30b ) with a bearing pin ( 40 ) are provided, which is mounted in the rolling body (W). Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrollen (30a; 30b) auf dem Lagerbolzen (40) drehfest befestigt sind.Hydrostatic axial piston machine according to claim 13, characterized in that the guide rollers ( 30a ; 30b ) on the bearing pin ( 40 ) are rotationally fixed. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbolzen (40) an einer Führungsrolle (30b; 30a) angeformt ist und die weitere Führungsrolle (30a; 30b) an dem Lagerbolzen (40) drehfest befestigt ist.Hydrostatic axial piston machine according to claim 13, characterized in that the bearing pin ( 40 ) at a leadership role ( 30b ; 30a ) and the further leadership ( 30a ; 30b ) on the bearing pin ( 40 ) is rotationally fixed. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbolzen (40) mittels eines Gleitlagers (35) in dem Wälzkörper (W) gelagert ist.Hydrostatic axial piston machine according to one of claims 13 to 15, characterized in that the bearing pin ( 40 ) by means of a Plain bearing ( 35 ) is mounted in the rolling body (W). Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbolzen (40) mittels eines Wälzlagers (34) in dem Wälzkörper (W) gelagert ist.Hydrostatic axial piston machine according to one of claims 13 to 15, characterized in that the bearing pin ( 40 ) by means of a rolling bearing ( 34 ) is mounted in the rolling body (W). Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 11 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (35; 35a, 35b) von einer Gleitlagerbuchse (36a; 36b) gebildet ist.Hydrostatic axial piston machine according to claim 11 or 16, characterized in that the plain bearing ( 35 ; 35a . 35b ) of a plain bearing bush ( 36a ; 36b ) is formed. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 11 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (35; 35a, 35b) von einer Hartstoffbeschichtung gebildet ist.Hydrostatic axial piston machine according to claim 11 or 16, characterized in that the plain bearing ( 35 ; 35a . 35b ) is formed by a hard material coating. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörper (W) als Kugel (8b) ausgebildet ist, der in einer kugelkalottenförmigen Ausnehmung (16) des Kolbens (4) gehaltert ist.Hydrostatic axial piston machine according to one of claims 1 to 19, characterized in that the rolling body (W) as a ball ( 8b ) is formed, which in a spherical cap-shaped recess ( 16 ) of the piston ( 4 ) is held. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörper (W) als Rolle (8) ausgebildet ist, die einer bohrungsförmigen Ausnehmung (16) des Kolbens (4) gehaltert ist.Hydrostatic axial piston machine according to one of claims 1 to 19, characterized in that the rolling body (W) as a roll ( 8th ) is formed, the a bore-shaped recess ( 16 ) of the piston ( 4 ) is held. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialkolbenmaschine (1) mit einem konstanten Verdrängervolumen versehen ist.Hydrostatic axial piston machine according to one of claims 1 to 21, characterized in that the axial piston machine ( 1 ) is provided with a constant displacement volume. Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialkolbenmaschine (1) mit einem stufenlos verstellbaren Verdrängervolumen versehen ist, wobei in den Kolbenausnehmungen (3) jeweils zwei gegenläufig angeordnete und hydraulisch parallel geschaltete Kolben (4a, 4b) angeordnet sind, die an gegenüberliegenden Hubbahnen (6a, 6b) abgestützt sind, wobei eine stufenlose Verdrängervolumenverstellung durch eine Relativdrehung der Hubbahnen (6a, 6b) zueinander erzielbar ist.Hydrostatic axial piston machine according to one of claims 1 to 21, characterized in that the axial piston machine ( 1 ) is provided with a continuously variable displacement volume, wherein in the piston recesses ( 3 ) two oppositely disposed and hydraulically parallel pistons ( 4a . 4b ) are arranged on opposite stroke paths ( 6a . 6b ), wherein a stepless displacement volume adjustment by a relative rotation of the stroke paths ( 6a . 6b ) is achievable to each other.
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