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Die Erfindung betrifft ein Maschinengehäuse einer Hydromaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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In der
DE 34 25 013 C2 ist ein derartiges Maschinengehäuse offenbart. Dieses hat einen etwa topfförmigen Gehäuseabschnitt zur Aufnahme eines Triebwerkes einer Rotationskolbenpumpe, der von einem Gehäusedeckel verschlossen ist. Der Gehäusedeckel hat einen einen kreiszylindrischen Querschnitt aufweisenden Vorsprung, der zur Zentrierung des Gehäusedeckels in einen einen ebenfalls kreiszylindrischen Querschnitt aufweisenden Innenraum des Gehäuseabschnitts mit geringen Fertigungstoleranzen eintaucht. Der Vorsprung ist dabei rotationssymmetrisch zu einer Triebwelle der Rotationskolbenpumpe. Fixiert wird der Gehäusedeckel am Gehäuseabschnitt über vier benachbart zum Vorsprung angeordnete Schrauben, die aus Festigkeitsgründen nicht rotationssymmetrischen zur Triebwelle angeordnet sind. Nachteilig hierbei ist, dass die Zentrierung des Gehäusedeckels einen hohen fertigungstechnischen Aufwand und somit hohe Herstellungskosten erfordert.
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In der
EP 0 421 020 B1 ist ein weiteres Maschinengehäuse für eine Hydromaschine gezeigt. Bei der Hydromaschine handelt es sich um eine Zahnradmaschine deren Triebwerk in einem hohlzylindrischen Gehäuseabschnitt aufgenommen ist, der auf beiden Stirnseiten von einem Gehäusedeckel verschlossen ist. Ein jeweiliger Gehäusedeckel wird über vier Schrauben an dem Gehäuseabschnitt fixiert und über jeweils zwei Passstifte bzw. Zentrierstifte positioniert. Die Passstiftpositionen und die Schraubenpositionen sind jeweils zweizählig rotationssymmetrisch bezüglich einer gemeinsamen Achse. Hierdurch kann ein jeweiliger Gehäusedeckel falsch montiert werden, in dem dieser um 180 Grad verdreht zur Achse auf dem Gehäuseabschnitt montiert wird. Durch die Falschmontage können Schäden im Einsatz der Hydromaschine auftreten oder es ist zusätzlicher Montageaufwand erforderlich, um die Gehäusedeckel richtig anzuordnen.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Maschinengehäuse für eine Hydromaschine zu schaffen, das kostengünstig herstellbar und sicher montierbar ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Maschinengehäuse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Erfindungsgemäß weist ein Maschinengehäuse für eine Hydromaschine einen Gehäuseabschnitt zur Aufnahme eines Triebwerks der Hydromaschine auf. Zum Verschließen des Gehäuseabschnitts ist eine Anschlussplatte vorgesehen, die über Schrauben mit dem Gehäuseabschnitt verbunden ist. Zur Zentrierung der Anschlussplatte auf dem Gehäuseabschnitt sind zwei Zentrierstifte bzw. Passstifte zwischen dem Gehäuseabschnitt und der Anschlussplatte vorgesehen. Passstiftpositionen sind hierbei zweizählig rotationssymmetrisch bezüglich einer Wellenachse einer Triebwelle der Hydromaschine, während Schraubenpositionen keine Rotationssymmetrie bezüglich dieser Wellenachse aufweisen.
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Diese Lösung hat den Vorteil, dass eine falsche Montage, wie im eingangs erläuterten Stand der Technik, mit geringem vorrichtungstechnischen Aufwand und somit geringen Herstellungskosten vermieden ist, da die Anschlussplatte nur in einer einzigen Position mit dem Gehäuseabschnitt verschraubbar ist. Somit ist ein hoher Zeit- und Kostenaufwand einer Falschmontage vermeidbar. Des Weiteren ist durch die zweizählige Rotationssymmetrie der Passstiftpositionen eine einfache Fertigung der Passstiftaufnahmen ermöglicht und ein Vermessungsaufwand der Passstiftpositionenen ist äußerst gering, wodurch mit geringem Herstellungsaufwand äußerst kleine Toleranzen der Passstiftpositionen ermöglicht sind.
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Vorzugsweise sind vier Schrauben vorgesehen, die etwa in Ecken eines geometrischen Rechtecks angeordnet sind, wobei der Mittelpunkt bezüglich der Wellenachse versetzt ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Schraubenpositionen etwa einen gleichen Abstand zur einer ersten Ebene auf. Diese erstreckt sich etwa durch eine Schwenkachse einer schwenkbaren Schrägscheibe des Triebwerks der Hydromaschine und etwa parallel zur Wellenachse.
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Die Schraubenpositionen können weiter einen gleichen Abstand zu einer zweiten Ebene aufweisen. Diese verläuft etwa durch die Wellenachse und etwa orthogonal zur Schwenkachse der Schrägscheibe.
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Bevorzugter Weise erstreckt sich die Schwenkachse der Schrägscheibe etwa senkrecht zur Wellenachse und ist von dieser beabstandet. Hierdurch wirkt auf die Schrägscheibe ein von sich an der Schrägscheibe abstützenden Kolben aufgebrachtes Drehmoment um die Schwenkachse, wodurch lediglich ein Stellkolben eines Stellzylinders zum Aufbringen eines Gegenmoments benötigt wird.
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Vorzugsweise ist die Hydromaschine eine Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
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Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 in einer Seitenansicht ein Maschinengehäuse gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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2 in einer Vorderansicht einen Gehäuseabschnitt des Maschinengehäuses aus 1; und
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3 in einer Vorderansicht eine Anschlussplatte des Maschinengehäuses aus 1.
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1 stellt in einer Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Maschinengehäuse 1 einer Hydromaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel dar. Bei der Hydromaschine handelt es sich um eine Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise, die als Hydropumpe eingesetzt ist. Das Maschinengehäuse 1 hat einen Gehäuseabschnitt 2 und eine daran befestigte Anschlussplatte 4, die den Gehäuseabschnitt 2 dichtend abschließt. Die Anschlussplatte 4 weist an sich gegenüberliegenden Seitenflächen jeweils eine Anschlussöffnung auf, wobei in der 1 eine Anschlussöffnung dargestellt und mit dem Bezugszeichen 6 gekennzeichnet ist. Eine Anschlussöffnung dient dabei als Druckanschluss, während die andere als Sauganschluss der Hydropumpe eingesetzt ist. Somit wird die Hydropumpe über die Anschlussöffnungen mit einem hydraulischen Kreislauf verbunden.
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Eine in der 1 links auskragende Triebwelle 8 durchsetzt den Gehäuseabschnitt 2 und die Anschlussplatte 4 in deren Längsrichtung vollständig. Die Durchsetzung der Anschlussplatte 4 (nicht dargestellt) dient als Durchtrieb der Triebwelle 8.
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2 stellt den Gehäuseabschnitt 2 in einer Vorderansicht dar (die Blickrichtung erfolgt von der Anschlussplatte 4 in Richtung des Gehäuseabschnitts 2 in 1). Hierbei ist lediglich der Gehäuseabschnitt 2 ohne ein darin aufgenommenes Triebwerk der Hydromaschine dargestellt. Der Gehäuseabschnitt 2 ist topfförmig ausgebildet. Im mittigen Bereich des Gehäuseabschnitts 2 ist eine Gehäuseöffnung 10 für die den Gehäuseabschnitt 2 durchsetzende Triebwelle 8 aus 1 im Gehäusegrund ausgebildet. Eine sich etwa senkrecht zur Zeichenebene erstreckende Achse der Gehäuseöffnung 10 entspricht einer Wellenachse 12 der Triebwelle 8.
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Seitlich in der 2 nach links und rechts versetzt zur Wellenachse 12 sind in dem Gehäuseabschnitt 2 zwei im Bereich des Gehäusegrunds im Parallelabstand zueinander etwa halbkreisförmige Lagerschalen 14, 16 ausgebildet. Diese dienen zur Lagerung einer nicht dargestellten Schrägscheibe der Hydropumpe, deren Schwenkachse 18 etwa senkrecht zur Wellenachse 12 verläuft und von dieser beabstandet ist. In der 2 ist die Schwenkachse 18 oberhalb von der Wellenachse 12 angeordnet. Auf der Schrägscheibe sind eine Vielzahl von (nicht dargestellten) Kolben der Hydropumpe gelagert, die sich etwa parallel zur Wellenachse 12 erstrecken und jeweils einen Hubraum in einer Zylindertrommel begrenzen, in der diese geführt sind. Die Zylindertrommel ist dabei fest mit der Triebwelle 8 aus 1 verbunden. Die Zylindertrommel ist gleitend auf einer zwischen der Anschlussplatte 4 und der Zylindertrommel drehfest gelagerten Steuerplatte abgestützt. Unter Veränderung eines Neigungswinkels der Schrägscheibe ist ein Kolbenhub der Kolben und damit ein veränderbares Verdrängungsvolumen der Hydropumpe einstellbar. Für weitergehende Informationen bezüglich des Triebwerks der Hydromaschine wird auf das Buch mit dem Titel „Der Hydrauliktrainer, Band 1", 3. Auflage, der Bosch Rexroth AG verwiesen.
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Durch die Beabstandung der Schwenkachse 18 zur Wellenachse 12 ist eine einfachere Verstellung der Schrägscheibe ermöglicht, da die sich auf der Schrägscheibe abstützenden Kolben – die rotationssymmetrisch um die Wellenachse 12 angeordnet sind – unterschiedlich zur Schwenkachse 18 beabstandet sind. Hierdurch wirkt ein resultierendes Drehmoment auf vom Kolben auf die Schrägscheibe übertragenen Kräften um die Schwenkachse 18, dem lediglich ein Stellzylinder zum Verstellen der Schrägscheibe mit einem Gegenmoment entgegenwirken muss. Der Stellzylinder ist in der 2 überhalb der Wellenachse 12 angeordnet.
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Von einer Stirnseite 20 des Gehäuseabschnitts 2 her ist in einem jeweiligen Eckbereich 22, 24, 26 und 28 eine Gewindebohrung 30, 32, 34 bzw. 36 zur Aufnahme einer Schraube zum Verschrauben der Anschlussplatte 4 aus 1 ausgebildet. Die Gewindebohrungen 30 bis 36 erstrecken sich etwa parallel zur Wellenachse 12 mit einem Abstand C von einer sich etwa durch die Wellenachse 12 erstreckende und etwa senkrecht zur Schwenkachse 18 verlaufende, wobei der Abstand C senkrecht zu dieser Ebene gemessen ist. Des Weiteren ist ein Abstand der Gewindebohrungen 30 bis 36 zu einer entlang der Schwenkachse 18 verlaufenden und sich parallel zur Wellenachse 12 erstreckenden Ebene ebenfalls gleich, wobei auch dieser Abstand senkrecht zu dieser Ebene gemessen ist. Die Achsen der Gewindebohrungen 30 bis 36 sind jeweils in einem Eck eines geometrischen Rechtecks (nicht abgebildet) angeordnet, dessen Mittelpunkt versetzt zur Wellenachse 12 ist. Die in der 2 oberen Gewindebohrungen 30 und 32 sind dabei derart angeordnet, dass ein Abstand B zwischen den Achsen der Gewindebohrungen 30, 32 und der Wellenachse 12 größer als ein Abstand A zwischen Achsen der in der 2 unteren Gewindebohrungen 34 und 36 und der Wellenachse 12 ist (die Abstände sind dabei wieder senkrecht zur in der Schwenkachse 18 liegenden und parallel zur Wellenachse 12 verlaufenden Ebene gemessen).
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In die 2 ist in dem rechten oberen Eckbereich 24 und dem linken unteren Eckbereich 28 jeweils von der Stirnseite 20 des Gehäuseabschnitts 2 her eine als Sacklochbohrung ausgebildete Passbohrung 38, 40 zur Aufnahme jeweils eines Passstiftes ausgebildet, die wiederum zur Zentrierung der Anschlussplatte 4 aus der 1 dienen. Die Passbohrungen 38, 40 sind dabei derart angeordnet, dass diese eine zweizählige Rotationssymmetrie bezüglich der Wellenachse 12 aufweisen. Ein Abstand D von Achsen der Passbohrungen 38, 40, der parallel zu einer in der Wellenachse 12 verlaufenden und sich senkrecht zur Schwenkachse 18 erstreckenden Ebene gemessen ist, ist dabei größer als ein Abstand E dieser Achsen, der senkrecht zu dieser Ebene gemessen ist.
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3 zeigt in einer Vorderansicht die Anschlussplatte 4 aus 1 (die Blickrichtung erfolgt von dem Gehäuseabschnitt 2 in Richtung der Anschlussplatte 4 in 1). Zum Befestigen der Anschlussplatte 4 mit Schrauben auf dem Gehäuseabschnitt 2 hat diese entsprechend den Gewindebohrungen 30 bis 36 aus 2 angeordnete Durchgangsbohrungen 42, 44, 46 und 48. Zur Aufnahme der Passstifte zwischen der Anschlussplatte 4 und dem Gehäuseabschnitt 2 sind in der Anschlussplatte 4 des weiteren zwei als Sacklochbohrung ausgebildete Passbohrungen 50, 52 vorgesehen, die entsprechend den Passbohrungen 38, 40 aus 2 angeordnet sind. Die Abstände der Durchgangsbohrung 42 bis 48 und der Passbohrungen 50, 52 entsprechen somit denen aus der 2. Etwa koaxial zur Wellenachse 12 ist in der Anschlussplatte 4 ein Durchtrieb 54 für die Triebwelle 8 vorgesehen. Diese ist abschnittsweise von zwei nierenförmig in der Anschlussplatte 4 ausgebildeten Schlitzen 56, 58 umgriffen, die von einer dem Gehäuseabschnitt 2 zuweisenden Stirnseite 60 der Anschlussplatte 4 her eingebracht sind. Die Schlitze 56, 58 dienen zum Verbinden der Hydropumpe mit den eingangs erläuterten Anschlussöffnungen und somit zum Anschluss der Hydropumpe an einen hydraulischen Kreislauf.
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Zur Montage der Anschlussplatte 4 auf dem Gehäuseabschnitt 2 werden nicht dargestellt Passstifte in eine Passbohrung 50, 52 der Anschlussplatte 4 oder in eine Passbohrung 38, 40 der Gehäuseabschnitts 2 eingesetzt. Im zusammengesetzten Zustand der Anschlussplatte 4 und des Gehäuseabschnitts 2 sind diese durch die Passstifte zueinander mit äußerst geringen Toleranzen zentriert. Zur Fixierung der Anschlussplatte 4 auf den Gehäuseabschnitt 2 werden dann Schrauben durch einen jeweilige Durchgangsöffnung 42 bist 48 der Anschlussplatte 4 hindurchgeführt und in eine jeweilige Gewindebohrung 30 bis 36 des Gehäuseabschnitts 2 eingeschraubt.
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Durch die zweizählige Rotationssymmetrie der Passbohrungen 38, 40, 50, 52 zur Wellenachse 12 und der keine Rotationssymmetrie zu dieser Wellenachse aufweisenden Gewindebohrungen 30 bis 36 und Durchgangsbohrungen 42 bis 48 ist eine falsche Montage, wie im eingangs erläuterten Stand der Technik, nicht mehr möglich.
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Durch die zweizählige Rotationssymmetrie der Passbohrung 38 bis 52 sind diese einfach fertigbar und es ist ein problemloses Vermessen von deren Positionen ermöglicht.
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Offenbart ist ein Maschinengehäuse einer Kolbenmaschine, das zweiteilig aufgebaut ist. Das Maschinengehäuse hat ein Hauptgehäuse, das von einer Anschlussplatte verschlossen ist. Die Anschlussplatte ist dabei über mehrere Schrauben mit dem Hauptgehäuse verschraubt und über zwei Zentrierstifte mit geringen Toleranzen zu diesem positioniert. Die Zentrierstifte sind dabei zweizählig rotationssymmetrisch zu einer Wellenachse einer Triebwelle der Kolbenmaschine angeordnet. Dagegen weisen Schraubenpositionen keine Rotationssymmetrie bezüglich dieser Wellenachse auf. Hierdurch ist eine Fehlmontage der Anschlussplatte verhindert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3425013 C2 [0002]
- EP 0421020 B1 [0003]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- „Der Hydrauliktrainer, Band 1”, 3. Auflage, der Bosch Rexroth AG [0021]
