DE102011101538A1

DE102011101538A1 - Axialkolbenmaschine

Info

Publication number: DE102011101538A1
Application number: DE102011101538A
Authority: DE
Inventors: Martin Zug; Gordon Ulrich Mohn; Josef Beck
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-05-14
Filing date: 2011-05-14
Publication date: 2012-11-15

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Axialkolbenmaschine mit einem Gehäusetopf, dessen Topföffnung von einem Deckel verschlossen ist, mit einer an der Innenwand des Gehäusetopfs drehbar gelagerten Zylindertrommel, die mit einer zur Drehachse der Zylindertrommel koaxialen Welle verbunden ist, welche durch eine Durchführöffnung im Boden des Gehäusetopfs nach außen geführt ist. Mit parallel zur Drehachse in der Zylindertrommel ausgebildeten Zylinderbohrungen, in denen Kolben verschiebbar angeordnet sind, die auf der dem Boden des Gehäusetopfs abgewandten Seite aus der Zylindertrommel herausragen und an einer axial an dem Deckel abgestützten Schrägscheibe in Anlage sind. Mit von den Zylinderbohrungen zum Boden des Gehäusetopfs führenden Öffnungen, die während einer Drehung der Zylindertrommel alternierend mit im Boden des Gehäusetopfs oder einem zwischen dem Boden und der Zylindertrommel angeordneten Steuerspiegel nierenartig ausgebildeten Arbeitsschlitzen in Überdeckung bringbar sind, wobei die Arbeitsschlitze mit im Bereich des Bodens radial nach außen mündend einem hydraulischen Sauganschluss und einem hydraulischen Druckanschluss verbunden sind. Der Boden weist einen Befestigungsflansch zum mechanischen Befestigen der Axialkolbenmaschine auf.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Axialkolbenmaschine mit einem Gehäusetopf, dessen Topföffnung von einem Deckel verschlossen ist, mit einer an der Innenwand des Gehäusetopfs drehbar gelagerten Zylindertrommel, die mit einer zur Drehachse der Zylindertrommel koaxialen Welle verbunden ist, welche durch eine Durchführöffnung im Boden des Gehäusetopfs nach außen geführt ist, mit parallel zur Drehachse in der Zylindertrommel ausgebildeten Zylinderbohrungen, in denen Kolben verschiebbar angeordnet sind, die auf der dem Boden des Gehäusetopfs abgewandten Seite aus der Zylindertrommel herausragen und an einer axial an dem Deckel abgestützten Schrägscheibe in Anlage sind, mit von den Zylinderbohrungen zum Boden des Gehäusetopfs führenden Öffnungen, die während einer Drehung der Zylindertrommel alternierend mit im Boden des Gehäusetopfs oder einem zwischen dem Boden und der Zylindertrommel angeordneten Steuerspiegel nierenartig ausgebildeten Arbeitsschlitzen in Überdeckung bringbar sind, wobei die Arbeitsschlitze mit im Bereich des Bodens radial nach außen mündend einem hydraulischen Sauganschluss und einem hydraulischen Druckanschluss verbunden sind.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen raumsparenden, kompakten und kostengünstigen Aufbau aufweist sowie einen geringen Montageaufwand erfordert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Boden einen Befestigungsflansch zum mechanischen Befestigen der Axialkolbenmaschine aufweist.
Die Anordnung sowohl des Saug- und Druckanschlusses als auch des Befestigungsflansches in einem axialen Endbereich der Axialkolbenmaschine führt zu einem kompakten Aufbau sowie einer Anordnung aller bei einer Montage von dem Monteur zu erreichenden Stellen in einem Bereich nahe beieinander und gut zugänglich.
Sind dabei der hydraulische Sauganschluss und der hydraulische Druckanschluss unter einem Winkel zwischen 160° und 30°, insbesondere unter einem Winkel zwischen 130° und 60° zueinander angeordnet, so sind diese Anschlüsse alle radial von einer Seite her erreichbar und die anzuschließenden Leitungen leicht montierbar.
Dabei kann der Befestigungsflansch zwei Montagebohrungen aufweisen, die sich diametral gegenüber liegend axial zur Drehachse ausgebildet sind. Der Sauganschluss und der Druckanschluss sind vorzugsweise in dem Bereich zwischen den Montagebohrungen angeordnet.
Damit ist die Zugänglichkeit aller bei der Montage zu erreichenden Bereiche von einer einzigen Seite der Radialkolbenpumpe her gegeben.
Neben dem Sauganschluss und dem Druckanschluss können noch weitere hydraulische Anschlusskanäle im Bereich des Bodens des Gehäusetopfs radial nach außen münden, die gemeinsam mit dem Sauganschluss in dem Druckanschluss innerhalb eines Winkelbereichs zwischen 160° und 30°, insbesondere zwischen 130° und 60° angeordnet sind.
Die Anschlusskanäle können Leckölanschlüsse und/oder Messanschlüsse und/oder Regleranschlüsse sein.
Dabei kann ein Regler an oder in den Regleranschluss an- oder einbaubar sein.
Ist der Regler in dem Regleranschluss einbaubar, so wird kein separates Reglergehäuse benötigt.
Desgleichen reduziert sich die Anzahl von Dichtstellen.
Der Regler ist vorzugsweise ein Förderstromregler oder ein Druckregler der Axialkolbenpumpe.
In dem Boden des Gehäusetopfs können von dem hydraulischen Druckanschluss und/oder von dem hydraulischen Sauganschluss zum Regleranschluss führende Verbindungsbohrungen ausgebildet sein.
Dies ist besonders vorteilhaft, wenn sich der Regleranschluss zwischen dem Sauganschluss und dem Druckanschluss befindet. Auf diese Weise sind nicht nur kurze Verbindungsbohrungen erforderlich, sondern es führt auch zu einer wesentlichen Reduzierung von Dichtstellen.
Auf nach außen führende Kanäle, die gegebenenfalls mit Verschlussstopfen verschlossen werden müssen, kann verzichtet werden.
Ist die Zylindertrommel an der Innenwand des Gehäusetopfs und/oder die Welle in der Durchführöffnung des Bodens mittels eines Gleitlagers drehbar gelagert, so ist keine permanente Schmierung mit Öl oder Fett erforderlich und die Baugröße der Axialkolbenmaschine kann gering gehalten werden, da der Gehäusetopf in Doppelfunktion sowohl Gehäuse als auch Lager ist.
Weiterhin können nicht für eine Lagerschmierung geeignete Sonderflüssigkeiten von der Axialkolbenpumpe gefördert werden, da kein Hydrauliköl zur Schmierung der Lager benötigt wird.
Darüber hinaus wird durch die Gleitlagerungen die Geräuschentwicklung im Betrieb der Axialkolbenmaschine niedrig gehalten.
Es ist aber auch möglich, dass in dem Gehäusetopf zu dem oder den Gleitlagern führende Schmierölkanäle ausgebildet sind und von der Axialkolbenpumpe gefördertes Hydrauliköl zur Schmierung der hydrodynamischen oder hydrostatischen Gleitlager herangezogen wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 eine perspektivische Ansicht einer Axialkolbenpumpe mit offenem Regleranschluss
2 eine perspektivische Ansicht einer Axialkolbenpumpe mit verschlossenen Anschlusskanälen
3 eine perspektivische Ansicht einer Axialkolbenpumpe mit einem Förderstromregler
4 ein perspektivischer Längsschnitt der Axialkolbenpumpe nach 3
5 eine perspektivische Ansicht einer Axialkolbenmaschine mit einem Förderstromregler und Druckabsicherung in einem Teilschnitt.
Die in den Figuren dargestellte Axialkolbenpumpe besitzt einen Gehäusetopf 1 mit einem Boden 2 und einer Topföffnung 3, die durch einen Deckel 4 verschlossen ist.
An der zylindrischen Innenwand des Gehäusetopfs 1 ist ein erstes Gleitlager 5 ausgebildet, in dem eine Zylindertrommel 6 drehbar gelagert ist.
Die Zylindertrommel 6 weist an ihrer dem Boden 2 zugewandten Seite koaxial eine Welle 7 auf, die durch eine entsprechende Durchführöffnung 8 im Boden 2 nach außen führt und von einem nicht dargestellten Drehantrieb um eine Drehachse 9 drehbar antreibbar ist.
Die Welle 7 ist in einem zweiten Gleitlager 34, das an der Innenwand der Durchführöffnung 8 ausgebildet ist, drehbar gelagert.
In der Zylindertrommel 6 sind mehrere Zylinderbohrungen 10 parallel zur Drehachse 9 ausgebildet, die zur Seite des Deckels 4 hin nach außen münden und in denen Kolben 11 verschiebbar angeordnet sind. Die Kolben 11 ragen mit ihren deckelseitigen Enden aus den Zylinderbohrungen 10 heraus, sind gelenkig mit Gleitschuhen 12 verbunden und über die Gleitschuhe 12 an einer Schrägscheibe 13 in Anlage.
Die zur Drehachse 9 geneigte Schrägscheibe 13 ist axial an dem Deckel 4 abgestützt und durch Verschwenken in ihrem Abstützbereich in ihrer Neigung verstellbar.
Koaxial ist in der Zylindertrommel 6 ein Rückzugelement 14 angeordnet, das von einer Druckfeder 15 zur Deckelseite hin gegen eine Rückzugplatte 16 kraftbeaufschlagt ist.
Von der Rückzugplatte 16 werden die Gleitschuhe 12 in Anlage an die Schrägscheibe 13 beaufschlagt.
An ihren bodenseitigen Enden führen von den Zylinderbohrungen 10 axial Öffnungen 17 zu einem zwischen der bodenseitigen Stirnseite der Zylindertrommel 6 und dem Boden 7 angeordneten Steuerspiegel 18 und kommen alternierend mit zwei im Steuerspiegel 18 ausgebildeten nierenartigen, durchgehenden Arbeitsschlitzen 19 in Überdeckung.
Von dem einen Gehäuseschlitz 19 geht ein Druckanschluss 20 und von dem anderen Gehäuseschlitz 19 ein Sauganschluss 21 aus, die im Boden 2 des Gehäusetopfs ausgebildet sind und unter einem Winkel von 90° zueinander radial nach außen münden.
Stirnseitig ist an dem Boden 2 ein Befestigungsflansch 22 angeordnet, der sich diametral gegenüberliegend zwei axiale Montagebohrungen 23 aufweist, mittels derer die Axialkolbenpumpe befestigbar ist.
Saug- und Druckanschluss 20, 21 sind auf der einen Seite gegenüber einer imaginären Verbindungslinie zwischen den Montagebohrungen angeordnet, so dass sich alle bei einer Montage von einem Monteur zu erreichenden Stellen innerhalb eines 180°-Bereichs um die Drehachse 9 befinden.
Wie in 4 zu sehen ist, ist in der zylindrischen Wand des Gehäusetopfs 1 ein Stellzylinder 24 ausgebildet, in dem ein Stellkolben 25 verschiebbar angeordnet ist, der auf seiner in den Stellzylinder 24 ragenden Seite von einem Stelldruck beaufschlagbar ist und dessen anderes Ende aus dem Stellzylinder 24 ragt und mit einem zweiten Gleitelement 26 an der Schrägscheibe 13 deren Neigung und somit den Förderstrom der Axialkolbenpumpe bestimmend in Anlage ist.
Der Stelldruck wird über eine Reglerleitung 27 von einem Förderstromregler 28 dem Stellzylinder 24 zugeführt.
Der Förderstromregler 28 ist in einen Regleranschluss 29 eingebaut, der mittig zwischen dem Sauganschluss 21 und dem Druckanschluss 20 im Boden 2 ausgebildet ist und radial nach außen mündet.
Von dem Regleranschluss 29 führt eine erste Verbindungsbohrung 30 zum Druckanschluss 20 und eine zweite Verbindungsbohrung 31 zum Sauganschluss 21.
Weiterhin ist der Druckanschluss 20 über einen Verbindungskanal 32 mit dem Sauganschluss 21 verbindbar, wobei der Verbindungskanal 32 durch eine Berstscheibe 33 verschlossen ist, die bei Überschreitung eines bestimmten Drucks im Druckanschluss 20 bricht und die Verbindung vom Druckanschluss 20 zum Sauganschluss 21 öffnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 ist ein Regleranschluss noch nicht ausgebildet, sondern der dafür vorgesehene Bereich des Bodens 2 verschlossen und nur mit einem Bohrbild 35 für einen Regleranschluss versehen.
Bezugszeichenliste

1: Gehäusetopf
2: Boden
3: Topföffnung
4: Deckel
5: erstes Gleitlager
6: Zylindertrommel
7: Welle
8: Durchführöffnung
9: Drehachse
10: Zylinderbohrungen
11: Kolben
12: Gleitschuhe
13: Schrägscheibe
14: Rückzugelement
15: Druckfeder
16: Rückzugplatte
17: Öffnungen
18: Steuerspiegel
19: Arbeitsschlitze
20: Druckanschluss
21: Sauganschluss
22: Befestigungsflansch
23: Montagebohrungen
24: Stellzylinder
25: Stellkolben
26: zweites Gleitelement
27: Reglerleitung
28: Förderstromregler
29: Regleranschluss
30: erste Verbindungsbohrung
31: zweite Verbindungsbohrung
32: Verbindungskanal
33: Berstscheibe
34: zweites Gleitlager
35: Bohrbild

Claims

Axialkolbenmaschine mit einem Gehäusetopf, dessen Topföffnung von einem Deckel verschlossen ist, mit einer an der Innenwand des Gehäusetopfs drehbar gelagerten Zylindertrommel, die mit einer zur Drehachse der Zylindertrommel koaxialen Welle verbunden ist, welche durch eine Durchführöffnung im Boden des Gehäusetopfs nach außen geführt ist, mit parallel zur Drehachse in der Zylindertrommel ausgebildeten Zylinderbohrungen, in denen Kolben verschiebbar angeordnet sind, die auf der dem Boden des Gehäusetopfs abgewandten Seite aus der Zylindertrommel herausragen und an einer axial an dem Deckel abgestützten Schrägscheibe in Anlage sind, mit von den Zylinderbohrungen zum Boden des Gehäusetopfs führenden Öffnungen, die während einer Drehung der Zylindertrommel alternierend mit im Boden des Gehäusetopfs oder einem zwischen dem Boden und der Zylindertrommel angeordneten Steuerspiegel nierenartig ausgebildeten Arbeitsschlitzen in Überdeckung bringbar sind, wobei die Arbeitsschlitze mit im Bereich des Bodens radial nach außen mündend einem hydraulischen Sauganschluss und einem hydraulischen Druckanschluss verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (2) einen Befestigungsflansch (22) zum mechanischen Befestigen der Axialkolbenmaschine aufweist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Sauganschluss (21) und der hydraulische Druckanschluss (20) unter einem Winkel zwischen 160° und 30° zueinander angeordnet sind.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Sauganschluss (21) und der hydraulische Druckanschluss (20) unter einem Winkel zwischen 130° und 60° zueinander angeordnet sind.
Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere weitere hydraulische Anschlusskanäle im Boden (2) des Gehäusetopfs (1) ausgebildet sind, die im Winkelbereich zwischen dem Sauganschluss (21) und dem Druckanschluss (20) radial nach außen münden.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskanäle Leckölanschlüsse und/oder Messanschlüsse und/oder Regleranschlüsse (29) sind.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Regler an oder in den Regleranschluss (29) an- oder einbaubar ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler ein Förderstromregler (28) oder ein Druckregler ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Boden (2) des Gehäusetopfs (1) von dem hydraulischen Druckanschluss (20) und/oder von dem hydraulischen Sauganschluss (21) zum Regleranschluss (29) führende Verbindungsbohrungen (30, 31) ausgebildet sind.
Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylindertrommel (6) an der Innenwand des Gehäusetopfs (1) und/oder die Welle (7) in der Durchführöffnung (8) des Bodens (2) mittels eines Gleitlagers (5, 34) drehbar gelagert ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäusetopf zu dem oder den Gleitlagern führende Schmierölkanäle ausgebildet sind.