DE102012105302A1

DE102012105302A1 - Hydrostatic axial piston machine for use as swashplate machine or bent axis machine, has wing segments of support bar with chamfered edges, where wing segments are distributed non-uniformly in circumferential direction

Info

Publication number: DE102012105302A1
Application number: DE201210105302
Authority: DE
Inventors: Martin Bergmann; Christian Bergmann
Original assignee: Linde Hydraulics GmbH and Co KG
Current assignee: Linde Hydraulics GmbH and Co KG
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2013-12-19

Abstract

The hydrostatic axial piston machine (1) has a cylinder drum (4) rotatably arranged in a housing (9) around a rotational axis (2), which is provided with a piston recess (5). The piston recess is alternately in connection with the control terminals (21) on a control surface (11) during the drum rotation. The wing segments (31) of a support bar with the chamfered edges are distributed non-uniformly in the circumferential direction. A hydrodynamic relief force (F-e) of an axial sliding bearing is arranged at a distance from the rotational axis by the arrangement of the wing segments.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Axialkolbenmaschine mit einer in einem Gehäuse um eine Drehachse drehbar angeordneten Zylindertrommel, die mit zumindest einer Kolbenausnehmung versehen ist, in der ein Kolben längsverschiebbar angeordnet ist, wobei die Kolbenausnehmung bei der Drehung der Zylindertrommel abwechselnd mit Steueranschlüssen an einer gehäusefesten Steuerfläche in Verbindung gelangen und die Zylindertrommel mit einer Stirnseite an der Steuerfläche abgestützt ist, wobei an der Steuerfläche ein hydrodynamisches Axial-Gleitlager ausgebildet ist, das von einem Tragsteg gebildet ist, der in Umfangsrichtung durch Nuten unterbrochen ist, um mehrere im äußeren Durchmesserbereich der Steuerfläche angeordnete und der Stirnseite der Zylindertrommel zugewandte Tragflächensegmente zu bilden, die jeweils mit einer Abschrägung versehen sind.The invention relates to a hydrostatic axial piston machine with a cylindrical drum rotatably mounted in a housing about a rotation axis, which is provided with at least one piston recess in which a piston is longitudinally displaceable, the piston recess alternately with control terminals on a housing-fixed control surface in the rotation of the cylinder drum Get connection and the cylinder drum is supported with a front side on the control surface, wherein on the control surface, a hydrodynamic axial sliding bearing is formed, which is formed by a support web, which is interrupted in the circumferential direction by grooves to several arranged in the outer diameter portion of the control surface and to form the front side of the cylinder drum facing wing segments, which are each provided with a chamfer.

Bei derartigen Axialkolbenmaschinen wird das Druckmittel über eine axial angeordnete, gehäusefeste Steuerfläche von einem Einlassanschluss über einen entsprechenden Steueranschluss in der Steuerfläche den von den Kolbenausnehmung und den Kolben gebildeten Verdrängerräumen zugeführt bzw. von den Verdrängerräumen über einen entsprechenden Steueranschluss in der Steuerfläche in einen Auslassanschluss abgeführt. Im Betrieb der Axialkolbenmaschine gleitet die Zylindertrommel mit der Stirnseite in Rotationsrichtung mit einer Relativdrehzahl über die Steuerfläche.In such axial piston machines, the pressure medium is supplied via an axially arranged, housing-fixed control surface of an inlet port via a corresponding control port in the control surface formed by the Kolbenausnehmung and the piston displacers or discharged from the Verdrängerräumen via a corresponding control port in the control surface in an outlet port. During operation of the axial piston machine, the cylinder drum slides with the end face in the direction of rotation at a relative speed over the control surface.

Um eine ausreichende Dichtigkeit an dem Gleitlager zwischen der Stirnseite der Zylindertrommel und der Steuerfläche zu erzielen, werden die von der Stirnseite der Zylindertrommel und der Steuerfläche gebildeten Gleitpartner des zwischen der Zylindertrommel und der Steuerfläche gebildeten Gleitlagers mit axial wirkenden Anpresskräften gegeneinander angepresst. Bei bekannten Axialkolbenmaschinen ist hierzu ein Kräftepaar vorgesehen, das von einer Druckraft einer die Zylindertrommel an die Steuerfläche anpressenden Feder und einer hydrostatischen Druckkraft zusammengesetzt ist. Die hydrostatische Druckkraft ist die anpressende Restkraft aus der Kräftebilanz des hydrostatischen Drucklagers im Bereich der Steuerfläche, die sich aus einer Zylinderdruckkraft, die dadurch entsteht, dass die Kolbenausnehmungen in der Querschnittsfläche größer als die Querschnittsfläche der Verbindungsöffnungen der Kolbenausnehmungen mit den Steueranschlüssen sind, und einer hydrostatischen Entlastungskraft ergibt, die im Spalt zwischen der Stirnseite der Zylindertrommel und der Steuerfläche entsteht. Hydrostatische Axialkolbenmaschinen, in denen diese Kräfte beschrieben sind, sind beispielsweise aus der DE 198 55 899 B4 oder der DE 43 40 061 C2 bekannt.In order to achieve sufficient tightness of the sliding bearing between the end face of the cylinder drum and the control surface, the sliding partners formed by the end face of the cylinder drum and the control surface of the sliding bearing formed between the cylinder drum and the control surface are pressed against each other with axially acting contact forces. In known axial piston machines a pair of forces is provided for this purpose, which is composed of a pressure force of a cylinder drum to the control surface pressing spring and a hydrostatic pressure force. The hydrostatic pressure force is the pressing residual force from the balance of forces of the hydrostatic pressure bearing in the region of the control surface, resulting from a cylinder pressure force, which results from the fact that the piston recesses in the cross-sectional area are greater than the cross-sectional area of the connecting openings of the piston recesses with the control terminals, and a hydrostatic Relief force results, which arises in the gap between the end face of the cylinder drum and the control surface. Hydrostatic axial piston machines, in which these forces are described, are for example from DE 198 55 899 B4 or the DE 43 40 061 C2 known.

Diese die Zylindertrommel an die Steuerfläche anpressenden Kräfte erzeugen bei einer Relativdrehung der Zylindertrommel tangential und somit in Umfangsrichtung wirkende Mischreibungskräfte. Mit dem radialen Abstand zur Drehachse der Zylindertrommel entsteht somit ein Verlustdrehmoment, das zu einer entsprechenden Verlustleitung der Axialkolbenmaschine führt. Diese Verlustleistung führt zu einem erhöhten Energieverbrauch und verschlechtert entsprechen den Wirkungsgrad der Axialkolbenmaschinen. Zudem führen hohe Anpresskräfte zu einer hohen thermischen Belastung der von der Stirnseite der Zylindertrommel und der Steuerfläche gebildeten Gleitpartner und einer hohen tribologischen Belastung der Gleitpartner.These forces pressing the cylinder drum onto the control surface generate tangential and thus circumferentially acting mixed friction forces during a relative rotation of the cylinder drum. With the radial distance from the axis of rotation of the cylinder drum thus results in a loss torque, which leads to a corresponding loss line of the axial piston machine. This power loss leads to increased energy consumption and deteriorates correspond to the efficiency of the axial piston machines. In addition, high contact forces lead to a high thermal load of the sliding partners formed by the end face of the cylinder drum and the control surface and a high tribological load of the sliding partners.

Um die Eigenschaften des Gleitlagers zwischen der Steuerfläche und der Stirnseite der Zylindertrommel zu verbessern, ist es bereits bekannt, an der Steuerfläche ein hydrodynamisches Axial-Gleitlager auszubilden. Dieses hydrodynamische Axial-Gleitlager ist von einem im äußeren Durchmesserbereich der gehäusefesten Steuerfläche angeordneten und der Stirnseite der Zylindertrommel zugewandte Tragsteg gebildet, an dem sich die Zylindertrommel mit der Stirnseite abstützt. Der Tragsteg ist in tangentialer Richtung und somit in Umfangsrichtung durch Nuten unterbrochen, um mehrere einzelne Tragflächensegmente zu bilden, die zur Ausbildung des hydrodynamischen Axial-Gleitlagers in tangentialer Richtung und somit in Umfangsrichtung mit Abschrägungen versehen sind. Die Abschrägungen an den einzelnen Tragflächensegmenten des Tragsteges sind von in Richtung zur Stirnseite der drehenden Zylindertrommel geneigten Flächen gebildet. Bei einer Drehung der Zylindertrommel entsteht durch die Relativdrehzahl infolge der Abschrägungen ein hydrodynamischer Tragdruck an den einzelnen Tragflächensegmenten. In Verbindung mit der jeweiligen Wirkfläche entsteht somit bei einer Aufsummierung der einzelnen hydrodynamischen Tragkräfte an den einzelnen Tragflächensegmenten eine resultierende hydrodynamische Entlastungskraft an dem Tragsteg, die die Anpressung der Zylindertrommel an die Steuerfläche verringert. Die Höhe dieser hydrodynamischen Entlastungskraft ist hierbei von der Viskosität des Druckmittels, der Relativdrehzahl der rotierenden Zylindertrommel, von der geometrischen Ausbildung der Tragflächensegmente sowie von der Spalthöhe zwischen den Tragflächensegmenten und der Stirnseite der Zylindertrommel abhängig.In order to improve the properties of the sliding bearing between the control surface and the end face of the cylinder drum, it is already known to form a hydrodynamic axial plain bearing on the control surface. This hydrodynamic axial plain bearing is formed by a in the outer diameter portion of the housing fixed control surface and the front side of the cylinder drum facing support web, on which the cylinder drum is supported with the front side. The support web is interrupted in the tangential direction and thus in the circumferential direction by grooves to form a plurality of individual airfoil segments, which are provided to form the hydrodynamic axial plain bearing in the tangential direction and thus in the circumferential direction with bevels. The chamfers on the individual wing segments of the support web are formed by inclined in the direction of the end face of the rotating cylinder drum surfaces. Upon rotation of the cylinder drum is caused by the relative speed due to the chamfers, a hydrodynamic bearing pressure at the individual wing segments. In conjunction with the respective active surface thus results in a summation of the individual hydrodynamic bearing forces on the individual wing segments, a resulting hydrodynamic unloading force on the support web, which reduces the contact pressure of the cylinder drum to the control surface. The amount of this hydrodynamic unloading force is dependent on the viscosity of the pressure medium, the relative rotational speed of the rotating cylinder drum, the geometric design of the wing segments and the gap height between the wing segments and the end face of the cylinder drum.

Eine derartige Axialkolbenmaschine, bei der an der Steuerfläche ein hydrodynamisches Axial-Gleitlager ausgebildet ist, das von geneigten Flächen und somit Abschrägungen an den durch Nuten unterbrochenen Tragflächensegmenten des Tragsteges der Steuerfläche gebildet ist, ist aus der DE 66 09 466 U bekannt.Such axial piston machine, in which on the control surface a hydrodynamic axial sliding bearing is formed, which is formed by inclined surfaces and thus bevels on the interrupted by grooves wing segments of the support web of the control surface is from the DE 66 09 466 U known.

Bei der aus der DE 66 09 466 U bekannten Axialkolbenmaschine sind die mit den Abschrägungen versehenen Tragflächensegmente des Tragsteges in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt an der Steuerfläche angeordnet. At the time of the DE 66 09 466 U known Axialkolbenmaschine are provided with the bevels wing segments of the support web in the circumferential direction uniformly distributed on the control surface.

Bei derartigen Axialkolbenmaschinen stützen sich die Kolben in der Regel mittels eines Gleitschuhs an einer Schrägscheibe auf, der mittels eines Kugelgelenks an dem Kolben gelenkig befestigt ist. Im Betrieb der Axialkolbenmaschine bei rotierender Zylindertrommel entstehen radial nach außen wirkende Fliehkräfte an dem mit den Gleitschuhen versehenen Kolben. Durch den aufgrund der Hubbewegung der Kolben in dem Kolbenausnehmungen sich ergebenden axialen Abstand der Massenschwerpunkte der Kolben zueinander entsteht ein auf die Zylindertrommel wirkendes Abkippmoment, das durch ein beabstandetes Kräftepaar kompensiert werden muss. Dieses Kräftepaar wird von den Anpresskräften an der Zylindertrommel und einer von den Anpresskräften beabstandeten Entlastungskraft an der Steuerfläche gebildet. Sofern hierbei das hydrodynamisches Axial-Gleitlager mit gleichmäßig über den Umfang verteilten Tragflächensegmenten des Tragsteges versehen ist, stellt sich – sofern keine Kompensation des aus den Fliehkräften der Kolben entstehenden Abkippmoments vorgesehen ist – an der Steuerfläche eine ungleichmäßige Spalthöhe zwischen der Stirnseite der Zylindertrommel und der mit den einzelnen Tragflächensegmenten versehen Steuerfläche ein. Im Bereich der oberen Totpunkt, an dem die Kolben maximal in die Kolbenausnehmungen der Zylindertrommel eingetaucht sind, stellt sich eine größere Spalthöhe als am unteren Totpunkt ein, an dem die Kolben aus den Kolbenausnehmungen der Zylindertrommel maximal ausgetaucht sind. Durch diese ungleichmäßige Spalthöhe zwischen der Stirnseite der Zylindertrommel und der Steuerfläche entstehen jedoch eine erhöhte Leckagemenge von Druckmittel und eine ungleichmäßige Beanspruchung der von der Zylindertrommel und der Steuerfläche gebildeten Gleitpartner.In such axial piston machines, the pistons are usually supported by means of a sliding shoe on a swash plate, which is articulated by means of a ball joint on the piston. During operation of the axial piston machine with a rotating cylinder drum, radially outwardly acting centrifugal forces are generated on the piston provided with the sliding shoes. Due to the axial distance between the centers of mass of the pistons resulting from the stroke movement of the pistons in the piston recesses, a tilting moment acting on the cylinder drum is created, which must be compensated by a pair of forces spaced apart. This pair of forces is formed by the contact forces on the cylinder drum and a relief force spaced from the contact forces on the control surface. If in this case the hydrodynamic axial plain bearing is provided with uniformly distributed over the circumference of the support web segments, it is - if no compensation of the centrifugal forces of the piston resulting Abkippmoments is provided - on the control surface an uneven gap height between the end face of the cylinder drum and with the individual wing segments provided control surface. In the region of the top dead center, at which the pistons are immersed maximally in the piston recesses of the cylinder drum, a larger gap height is established than at the bottom dead center, at which the pistons from the piston recesses of the cylinder drum are emersed to the maximum. Due to this uneven gap height between the end face of the cylinder drum and the control surface, however, an increased amount of leakage of pressure medium and an uneven loading of the sliding part formed by the cylinder drum and the control surface arise.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Axialkolbenmaschine zur Verfügung zu stellen, die im Bereich des hydrodynamischen Axial-Gleitlagers verringerte Leckageverluste und verringerte tribologische Belastungen aufweist.The object of the present invention is to provide such an axial piston machine which has reduced leakage losses and reduced tribological loads in the region of the hydrodynamic axial plain bearing.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die mit den Abschrägungen versehenen Tragflächensegmente des Tragsteges in Umfangsrichtung ungleichmäßig verteilt angeordnet sind. Durch die erfindungsgemäße über den Umfang und somit in Umfangsrichtung ungleichmäßige Verteilung der mit den Abschrägungen versehenen jeweiligen Tragflächensegmente des Tragsteges an der Steuerfläche wird erzielt, dass die hydrodynamische Entlastungskraft an dem hydrodynamischen Axial-Gleitlager beabstandet zur Drehachse der Zylindertrommel angeordnet ist, so dass die hydrodynamische Entlastungskraft des hydrodynamischen Axial-Gleitlagers dem aus den Fliehkräften der Kolben herrührenden Abkippmoment der Zylindertrommel entgegenwirkt und dieses teilweise oder vollständig kompensiert. Mit der erfindungsgemäßen Ausführung des hydrodynamischen Axial-Gleitlagers wird somit erzielt, dass sich eine gleichmäßige Spalthöhe an dem Spalt zwischen der Stirnseite der Zylindertrommel und der Steuerfläche einstellt. Diese gleichmäßige Spalthöhe führt zu verringerten Leckagemengen im Bereich der Steuerfläche und weiterhin zu einer gleichmäßigen Flächenpressungen der von der Zylindertrommel und der Steuerfläche gebildeten Gleitpartner und somit zu verringerten Reibungsverlusten und verringerten thermischen und tribologischen Belastungen der Gleitpartner. Die mit dem erfindungsgemäßen hydrodynamischen Axial-Gleitlager versehene Axialkolbenmaschine weist somit aufgrund der verringerten Leckagemengen im Bereich der Steuerfläche und der verringerten Reibungsverluste an der Steuerfläche eine verringerte Verlustleistung und einen erhöhten Wirkungsgrad auf.This object is achieved in that the provided with the bevels wing segments of the support web are arranged unevenly distributed in the circumferential direction. The inventive over the circumference and thus in the circumferential direction non-uniform distribution of the bevels provided with the respective wing segments of the support bar on the control surface is achieved that the hydrodynamic unloading force on the hydrodynamic thrust bearing spaced from the axis of rotation of the cylinder drum is arranged so that the hydrodynamic unloading force of the hydrodynamic axial plain bearing counteracts the tilting moment of the cylindrical drum resulting from the centrifugal forces of the pistons and compensates for this partially or completely. With the embodiment of the hydrodynamic axial plain bearing according to the invention is thus achieved that sets a uniform gap height at the gap between the end face of the cylinder drum and the control surface. This uniform gap height leads to reduced leakage quantities in the area of the control surface and furthermore to a uniform surface pressure of the sliding partners formed by the cylinder drum and the control surface and thus to reduced friction losses and reduced thermal and tribological loads on the sliding partners. The axial piston machine provided with the hydrodynamic axial plain bearing according to the invention thus has a reduced power loss and an increased efficiency due to the reduced leakage quantities in the area of the control surface and the reduced friction losses on the control surface.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Tragflächensegmente des Tragsteges derart in Umfangsrichtung über den Umfang ungleichmäßig verteilt angeordnet, dass eine hydrodynamische Entlastungskraft des Axial-Gleitlagers beabstandet zur Drehachse angeordnet ist. Hierdurch wird auf einfache Weise durch entsprechende Auslegung und Anordnung der mit dem Abschrägungen versehenen Tragflächensegmente des Tragsteges erzielt, dass mittels der hydrodynamischen Entlastungskraft des Axial-Gleitlagers das aus den Fliehkräften der Kolben wirkende Abkippmoment der Zylindertrommel kompensiert werden kann.According to a preferred embodiment of the invention, the wing segments of the support web are distributed unevenly in the circumferential direction over the circumference, that a hydrodynamic unloading force of the axial sliding bearing is arranged spaced from the axis of rotation. In this way is achieved in a simple manner by appropriate design and arrangement of the provided with the bevels wing segments of the support bar, that by means of the hydrodynamic unloading force of the axial slide bearing acting from the centrifugal forces of the piston Abkippmoment the cylinder drum can be compensated.

Bevorzugt sind hierzu gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung im Bereich des oberen Totpunktes der Kolbenbewegung der Kolben eine geringe Anzahl von Tragflächensegmenten und im Bereich des unteren Totpunktes der Kolbenbewegung der Kolben eine hohe Anzahl von Tragflächensegmenten ausgebildet ist. Der Bereich des oberen Totpunkt, an dem die Kolben maximal in die Kolbenausnehmungen der Zylindertrommel eingetaucht sind, stellt einen durch das aus den Fliehkräften der Kolben wirkenden Abkippmoment gering belasteten Bereich dar. Entsprechend bildet der Bereich des unteren Totpunkts ein, an dem die Kolben aus den Kolbenausnehmungen der Zylindertrommel maximal ausgetaucht sind, einen durch das aus den Fliehkräften der Kolben wirkenden Abkippmoment hoch belasteten Bereich dar. Sofern im Bereich des unteren Totpunktes und somit in dem durch das Abkippmoment hochbelasteten Bereich gegenüber dem Bereich des oberen Totpunktes eine höhere Anzahl von Tragflächensegmenten des Tragsteges ausgebildet ist, wird somit erzielt, dass die hydrodynamische Entlastungkraft in Richtung zum unteren Totpunkt versetzt angeordnet ist und somit das aus den Fliehkräften der Kolben wirkende Abkippmoment der Zylindertrommel kompensiert.For this purpose, according to an advantageous embodiment of the invention, a small number of airfoil segments are preferred in the region of the top dead center of the piston movement of the pistons, and a large number of airfoil segments is formed in the area of the bottom dead center of the piston movement of the pistons. The region of the top dead center, at which the pistons are immersed maximally in the piston recesses of the cylinder drum, constitutes a region which is slightly loaded by the tilting moment acting on the centrifugal forces of the pistons. Accordingly, the region of the bottom dead center forms at which the pistons form the piston If in the region of the bottom dead center and thus in the highly stressed by the Abkippmoment area relative to the region of the top dead center, a higher number of Wing segments of the support web is formed is thus achieved that the hydrodynamic relief force is offset in the direction of the bottom dead center and thus compensates for the acting of the centrifugal forces of the piston Abkippmoment the cylinder drum.

Die mit den Abschrägungen versehenen Tragflächensegmente können unterschiedliche Gestaltungen aufweisen.The beveled wing segments may have different shapes.

Die Abschrägungen können von in Umfangsrichtung stetigen Flächen oder mehreren stufenförmig ausgebildeten Flächen gebildet werden. Eine Abschrägung, die als stetige Fläche bzw. als stufenförmige und somit in Treppenstufen ausgebildete Fläche ausgeführt kann, kann mit geringem Herstellaufwand an der Steuerfläche hergestellt werden.The chamfers may be formed by circumferentially continuous surfaces or a plurality of step-shaped surfaces. A chamfer, which can be designed as a continuous surface or as a step-shaped surface and thus formed in steps, can be produced with little manufacturing effort on the control surface.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung weisen die Tragflächensegmente ebene Flächenabschnitte auf und sind die Abschrägungen von in Umfangsrichtung zur Stirnseite der Zylindertrommel hin geneigten Flächen gebildet. An derartigen Tragflächensegmenten kann auf einfache Weise bei einer Relativdrehung der Zylindertrommel mittels der Abschrägungen ein hydrodynamischer Tragdruck erzeugt werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the wing segments on planar surface portions and the chamfers are formed by in the circumferential direction to the end face of the cylinder drum inclined surfaces. At such wing segments, a hydrodynamic support pressure can be generated in a simple manner in a relative rotation of the cylinder drum by means of the chamfers.

Alternativ zu Tragflächensegmenten, die ebene Flächenabstände aufweisen, können die Tragflächensegmente vollständig von in Umfangsrichtung zur Stirnseite der Zylindertrommel hin geneigten Flächen gebildet sein. Derartige Tragflächensegmente, bei denen auf ebene Flächenabschnitte verzichtet wird und die Tragflächensegmente insgesamt die Abschrägung bilden, können mit geringem Bauaufwand hergestellt werden und ermöglichen aufgrund der Neigung zur Zylindertrommel hin bei einer Relativdrehung der Zylindertrommel die Erzeugung eines hydrodynamischen Tragdruck.As an alternative to airfoil segments which have flat surface spacings, the airfoil segments can be formed entirely from surfaces which are inclined in the circumferential direction towards the end face of the cylinder drum. Such wing segments, which dispense with flat surface sections and the wing segments as a whole form the chamfer, can be manufactured with low construction costs and allow due to the inclination to the cylinder drum out in a relative rotation of the cylinder drum, the generation of a hydrodynamic support pressure.

Für die Form der geneigten Flächen sind unterschiedliche Ausführungen möglich.For the shape of the inclined surfaces different designs are possible.

Die geneigten Flächen können gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung als ebene Flächen ausgebildet sein.The inclined surfaces may be formed according to an embodiment of the invention as flat surfaces.

Alternativ können die geneigten Flächen als konkav gewölbte Flächen oder als konvex gewölbte Flächen ausgebildet sind.Alternatively, the inclined surfaces may be formed as concave curved surfaces or as convex curved surfaces.

Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine kann in eine Drehrichtung betreibbar sein, beispielsweise als in eine Drehrichtung betriebene hydrostatische Pumpe oder betriebener Motor. Die Abschrägungen an den Tragflächensegmenten können bei einer derartigen, in lediglich einer Drehrichtung betriebenen Axialkolbenmaschine nur an der in Bewegungsrichtung vorn liegenden Tangentialseite der jeweiligen Tragflächensegmente angeordnet werden.The axial piston machine according to the invention can be operated in one direction of rotation, for example as a hydrostatic pump operated in a direction of rotation or an operated motor. The bevels on the airfoil segments can be arranged in such, operated in only one direction of rotation axial piston machine only at the front in the direction of movement tangential side of the respective wing segments.

Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine kann alternativ in beiden Drehrichtungen betreibbar sein, beispielsweise als hydrostatischer Motor mit wechselnder Drehrichtung. Sofern hierbei an den Tragflächensegmenten an beiden Tangentialseiten eine entsprechende Abschrägung angeordnet ist, kann unabhängig von der Drehrichtung und somit für beide Drehrichtungen der Axialkolbenmaschine ein hydrodynamischer Tragdruck erzeugt werden.The axial piston machine according to the invention may alternatively be operable in both directions of rotation, for example as a hydrostatic motor with alternating direction of rotation. If a corresponding chamfer is arranged on the wing segments on both tangential sides, a hydrodynamic support pressure can be generated independently of the direction of rotation and thus for both directions of rotation of the axial piston machine.

Die Axialkolbenmaschine mit dem erfindungsgemäßen Axial-Drucklager an der Steuerfläche kann als Schrägscheibenmaschine oder als Schrägachsenmaschine ausgebildet sein.The axial piston machine with the axial pressure bearing according to the invention on the control surface can be designed as a swash plate machine or as a bent axis machine.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigtFurther advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the schematic figures. This shows

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 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, 2 a section along the line AA the 1 according to a first embodiment of the invention,

3 einen Schnitt entlang der Linie B-B der 2 mit einer ersten Ausführungsform der Abschrägungen, 3 a section along the line BB of 2 with a first embodiment of the bevels,

4 einen Schnitt entlang der Linie B-B der 2 mit einer zweiten Ausführungsform der Abschrägungen, 4 a section along the line BB of 2 with a second embodiment of the bevels,

5 einen Schnitt entlang der Linie A-A der 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und 5 a section along the line AA the 1 according to a second embodiment of the invention and

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

In der 1 ist eine erfindungsgemäße hydrostatische Axialkolbenmaschine 1, beispielsweise eine als Pumpe oder Motor ausgebildete Axialkolbenmaschine 1 in Schrägscheibenbauweise, in einem Längsschnitt dargestellt.In the 1 is a hydrostatic axial piston machine according to the invention 1 , For example, designed as a pump or motor axial piston machine 1 in swash plate design, shown in a longitudinal section.

Die Axialkolbenmaschine 1 weist eine um eine Drehachse 2 drehbar angeordnete Triebwerksbaugruppe 3 auf, die eine Zylindertrommel 4 umfasst, die mit mehreren konzentrisch zur Drehachse 2 angeordneten Kolbenausnehmungen 5 versehen ist, die bevorzugt von Zylinderbohrungen gebildet sind, und in denen jeweils ein Kolben 6 längsverschiebbar gelagert ist.The axial piston machine 1 has one about a rotation axis 2 rotatably arranged engine assembly 3 on, which is a cylinder drum 4 includes, with several concentric to the axis of rotation 2 arranged piston recesses 5 is provided, which are preferably formed by cylinder bores, and in each of which a piston 6 is mounted longitudinally displaceable.

Die Kolben 6 stützen sich in dem aus der Zylindertrommel 4 herauskragenden Bereich mittels jeweils eines beispielsweise als Gleitschuh ausgebildeten Abstützelements 7 auf einer von einer Schrägscheibe gebildeten Laufbahn 8 ab. Die gegenüber der Drehachse 2 geneigte Laufbahn 8 kann an einem Gehäuse 9 angeformt oder drehfest befestigt sein, wobei die Axialkolbenmaschine 1 ein festes Verdrängungsvolumen aufweist. Es ist jedoch ebenfalls möglich, die Schrägscheibe in der Neigung bezüglich der Drehachse 2 verstellbar auszubilden, wodurch die Axialkolbenmaschine 1 ein veränderbares Verdrängungsvolumen aufweist. The pistons 6 are based in the cylinder drum 4 cantilevered area by means of one example, designed as a sliding shoe support element 7 on a career formed by a swash plate 8th from. The opposite to the axis of rotation 2 inclined career 8th can be attached to a housing 9 be formed or rotationally fixed, wherein the axial piston machine 1 has a fixed displacement volume. However, it is also possible, the swash plate in the inclination with respect to the axis of rotation 2 form adjustable, whereby the axial piston machine 1 has a variable displacement volume.

Die von den Gleitschuhen gebildeten Abstützelemente 7 sind mittels eines Kugelgelenks gelenkig an den Kolben 6 befestigt.The support elements formed by the shoes 7 are articulated to the piston by means of a ball joint 6 attached.

Die von den Gleitschuhen gebildeten Abstützelemente 7 werden durch eine ringscheibenförmige und zusammen mit der Zylindertrommel 4 rotierende Niederhalteplatte 10 vom Abheben von der Laufbahn 8 gehindert.The support elements formed by the shoes 7 are made by an annular disk and together with the cylinder drum 4 rotating hold-down plate 10 from taking off the track 8th prevented.

Die Zylindertrommel 4 stützt sich in axialer Richtung mit einer Stirnseite an einer gehäusefesten Steuerfläche 11 ab. Die Steuerfläche 11 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel an einer Steuerscheibe 12 ausgebildet, die an einem Gehäuse 9 oder einem entsprechenden Gehäusedeckel 9a drehfest befestigt ist.The cylinder drum 4 is supported in the axial direction with an end face on a housing-fixed control surface 11 from. The control area 11 is in the illustrated embodiment on a control disk 12 formed on a housing 9 or a corresponding housing cover 9a is rotatably attached.

Die Zylindertrommel 4 ist von einer zentrischen Bohrung durchsetzt, durch die eine konzentrisch zur Drehachse 2 angeordnete Triebwelle 13 der Triebwerksbaugruppe 3 durch die Zylindertrommel 4 geführt ist. Die Triebwelle 13 ist mittels Lagerungen 15, 16 im Gehäuse 9 drehbar gelagert. Zur Abdichtung gegenüber der Umgebung ist im Bereich der Lagerung 15 ein Dichtungselement 17, beispielsweise ein Wellendichtring, angeordnet. Die Zylindertrommel 4 ist mit der Triebwelle 13 drehsynchron, jedoch axial verschiebbar, verbunden, beispielweise mittels einer Mitnahmeverzahnung 18. Die Triebwerksbaugruppe 3 umfasst weiterhin eine als Druckfeder ausgebildete Feder 19, die die Zylindertrommel 4 in Anlage an die Steuerfläche 11 hält.The cylinder drum 4 is penetrated by a centric bore, through which a concentric to the axis of rotation 2 arranged drive shaft 13 the engine assembly 3 through the cylinder drum 4 is guided. The shoot shaft 13 is by means of bearings 15 . 16 in the case 9 rotatably mounted. To seal against the environment is in the area of storage 15 a sealing element 17 , For example, a shaft seal arranged. The cylinder drum 4 is with the drive shaft 13 rotationally synchronous, but axially displaceable, connected, for example by means of a driving toothing 18 , The engine assembly 3 further comprises a trained as a compression spring spring 19 holding the cylinder drum 4 in contact with the control surface 11 holds.

Die Axialkolbenmaschine 1 weist eine Einlassseite, die beispielsweise von einem Saugkanal 14 im Gehäuse 9 gebildet ist, und eine Auslassseite auf, die beispielsweise von einem nicht näher dargestellten Druckkanal im Gehäuse 9 gebildet ist. Bei einer Drehung der Zylindertrommel 4 um die Drehachse 2 gelangen die von den Kolbenausnehmungen 4 und dem entsprechenden in der Kolbenausnehmung 4 längsverschiebbaren Kolben 6 gebildeten Verdrängerräume V abwechselnd mit der Einlassseite und der Auslassseite in Verbindung.The axial piston machine 1 has an inlet side, for example, of a suction channel 14 in the case 9 is formed, and an outlet side, for example, from a pressure channel, not shown in the housing 9 is formed. With a rotation of the cylinder drum 4 around the axis of rotation 2 get out of the piston recesses 4 and the corresponding one in the piston recess 4 longitudinally displaceable piston 6 Displacer V formed alternately with the inlet side and the outlet side in combination.

Die Kolbenausnehmungen 5 der Zylindertrommel 4 sind zur Verbindung mit der Einlassseite und der Auslassseite mit jeweils einer Verbindungsöffnung 20 versehen.The piston recesses 5 the cylinder drum 4 are for connection to the inlet side and the outlet side, each with a connection opening 20 Mistake.

Die an der Steuerfläche 11 ausgebildete Steuerscheibe 12 ist zum Anschluss an die Einlassseite bzw. an die Auslassseite mit nierenförmigen Steueranschlüssen 21, 22 versehen, die Steuernieren bilden und mit denen die Verbindungsöffnungen 20 in der Zylindertrommel 4 zusammenwirken.The at the control surface 11 trained control disc 12 is for connection to the inlet side or to the outlet side with kidney-shaped control connections 21 . 22 provided that form control and with which the connection openings 20 in the cylinder drum 4 interact.

In der 2 ist eine Draufsicht auf die Steuerfläche 11 des Steuerspiegels 12 mit den nierenförmigen Anschlüssen 21, 22 näher dargestellt.In the 2 is a plan view of the control surface 11 of the control mirror 12 with the kidney-shaped connections 21 . 22 shown in more detail.

Die Steuerfläche 11 des Steuerspiegels 12, in der die Steueranschlüsse 21, 22 ausgebildet sind und an der die Zylindertrommel 4 mit der Stirnseite abgestützt ist, weist eine als Ringfläche ausgebildeten Dichtfläche auf, in der die Steueranschlüsse 21, 22 angeordnet sind. Im Bereich des oberen Totpunktes, an dem die Kolben maximal in die Kolbenausnehmungen 5 der Zylindertrommel 4 eingetaucht sind, und im Bereich des unteren Totpunkts, an dem die Kolben 5 aus den Kolbenausnehmungen 5 der Zylindertrommel 4 maximal ausgetaucht sind, bildet die Dichtfläche Umsteuerbereich 25, 26, in dem die Verbindungsöffnungen 20 der Zylindertrommel 4 von den Steueranschlüssen 21, 22 getrennt sind.The control area 11 of the control mirror 12 in which the control terminals 21 . 22 are formed and attached to the cylinder drum 4 is supported with the end face, has a sealing surface designed as an annular surface, in which the control terminals 21 . 22 are arranged. In the area of top dead center, at which the pistons maximally into the piston recesses 5 the cylinder drum 4 submerged, and in the area of bottom dead center, where the pistons 5 from the piston recesses 5 the cylinder drum 4 are maximally emersed, forms the sealing surface Umsteuerbereich 25 . 26 in which the connection openings 20 the cylinder drum 4 from the control terminals 21 . 22 are separated.

Die Zylindertrommel 4 wird durch Anpresskräfte an die Steuerfläche 11 und somit die Dichtfläche angepresst. Diese Anpresskräfte setzen sich aus der Druckkraft F_f der Feder 19 und einer hydrostatischen Druckkraft F_h zusammen. Die hydrostatische Druckkraft F_h ist die anpressende Restkraft aus der Kräftebilanz des hydrostatischen Drucklagers im Bereich der Steuerfläche 11, die sich aus einer Zylinderdruckkraft, die dadurch entsteht, dass die Kolbenausnehmungen 5 in der Querschnittsfläche größer als die Querschnittsfläche der Verbindungsöffnungen 20 der Kolbenausnehmungen 5 ist, und einer entgegenwirkenden hydrostatischen Entlastungskraft ergibt, die im Spalt zwischen der Stirnseite der Zylindertrommel und der Dichtfläche der Steuerfläche 11 entsteht.The cylinder drum 4 is caused by contact forces on the control surface 11 and thus the sealing surface pressed. These contact forces are based on the pressure force F _{f of} the spring 19 and a hydrostatic pressure force F _h together. The hydrostatic pressure force F _h is the pressing residual force from the balance of forces of the hydrostatic pressure bearing in the area of the control surface 11 arising from a cylinder pressure, which arises because the piston recesses 5 in the cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the communication holes 20 the piston recesses 5 is, and a counteracting hydrostatic discharge force results in the gap between the end face of the cylinder drum and the sealing surface of the control surface 11 arises.

Bei einer Rotation der Zylindertrommel 4 um die Drehachse greifen an den Massenschwerpunkten S der mit den Abstützelementen 7 versehenen Kolben 5 (Masse m) radial nach außen wirkende Fliehkräfte F_m an. Zwischen dem unteren Totpunkt und dem oberen Totpunkt sind die Massenschwerpunkte S der Kolben 5 in Längsrichtung der Axialkolbenmaschine 1 axial zueinander beabstandet. Durch diesen axialen Abstand der Massenschwerpunkte S der Kolben 5 zueinander entsteht ein auf die Zylindertrommel 4 wirkendes Abkippmoment M_ab.During a rotation of the cylinder drum 4 around the axis of rotation grab at the centers of mass S with the support elements 7 provided piston 5 (Mass m) radially outwardly acting centrifugal forces F _m on. Between the bottom dead center and top dead center are the centers of mass S of the pistons 5 in the longitudinal direction of the axial piston machine 1 axially spaced apart. Through this axial distance of the centers of mass S of the piston 5 to each other arises on the cylinder drum 4 acting Abkippmoment M _from .

Bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 1 ist an der Steuerfläche 11 ein hydrodynamisches Axial-Gleitlager 30 ausgebildet. Dieses hydrodynamische Axial-Gleitlager 30 ist von einem Tragsteg gebildet, der von mehreren im äußeren Durchmesserbereich der Steuerfläche 11 angeordneten und der Stirnseite der Zylindertrommel 4 zugewandten Tragflächensegmenten 31 gebildet ist, an denen sich die Zylindertrommel 4 mit der Stirnseite abstützt. Der Tragsteg ist hierzu in Umfangsrichtung und somit in tangentialer Richtung durch Nuten 32 unterbrochen, um die einzelnen Tragflächensegmente 31 zu bilden. Die Nuten 32 sind mittels einer angrenzend an den Außendurchmesser der Dichtfläche angeordneten Ringnut 33 miteinander verbunden. Zur Ausbildung des hydrodynamischen Axial-Gleitlagers 30 ist an den jeweiligen Tragflächensegmenten 31 jeweils eine Abschrägung 34 ausgebildet. In the axial piston machine according to the invention 1 is at the control area 11 a hydrodynamic axial plain bearing 30 educated. This hydrodynamic axial plain bearing 30 is formed by a supporting bridge, which consists of several in the outer diameter range of the control surface 11 arranged and the front side of the cylinder drum 4 facing wing segments 31 is formed, in which the cylinder drum 4 supported with the front side. The support bar is for this purpose in the circumferential direction and thus in the tangential direction by grooves 32 interrupted to the individual wing segments 31 to build. The grooves 32 are by means of an annular groove arranged adjacent to the outer diameter of the sealing surface 33 connected with each other. For the formation of the hydrodynamic axial plain bearing 30 is at the respective wing segments 31 one bevel each 34 educated.

In der 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Axialkolbenmaschine in eine Drehrichtung betrieben wird, bei der sich die Zylindertrommel 4 in Richtung des Pfeils n bezüglich der gehäusefesten Steuerfläche 11 dreht.In the 2 an embodiment is shown in which the axial piston machine is operated in a rotational direction in which the cylinder drum 4 in the direction of the arrow n with respect to the housing-fixed control surface 11 rotates.

Wie in Verbindung mit der 3 ersichtlich ist, in der eine Abwicklung entlang des Schnittes B-B der 2 dargestellt ist, sind die Abschrägungen 34 an den Tragflächensegmenten 31 jeweils an der in Bewegungsrichtung vorn liegenden Tangentialseite angeordnet, so dass sich bei einer entsprechenden Drehung durch die Relativgeschwindigkeit V_u der Zylindertrommel 4 an den Abschrägungen 34 Druckmittel anstaut und sich in dem Spalt h₀ zwischen der Stirnseite der Zylindertrommel 4 und den Tragflächensegmenten 31 ein hydrodynamischer Tragdruck T aufbaut, dessen Aufbau in der 3 schematisch dargestellt ist. In Verbindung mit der jeweiligen Wirkfläche der jeweiligen Tragflächensegmente 31 ergibt sich eine hydrodynamische Entlastungskraft, die die Anpressung der von der Zylindertrommel 4 und der Steuerfläche 11 gebildeten Gleitpartner verringert.As in connection with the 3 it can be seen in which a settlement along the section BB of 2 is shown, the bevels 34 on the wing segments 31 each arranged on the front in the direction of movement tangential side, so that in a corresponding rotation by the relative velocity V _{u of} the cylinder drum 4 at the chamfers 34 Accumulates pressure fluid and in the gap h ₀ between the end face of the cylinder drum 4 and the wing segments 31 a hydrodynamic support pressure T builds up, whose structure in the 3 is shown schematically. In conjunction with the respective effective area of the respective wing segments 31 results in a hydrodynamic unloading force, which is the contact pressure of the cylinder drum 4 and the control surface 11 reduced sliding partner formed.

Erfindungsgemäß sind die mit den Abschrägungen 34 versehenen Tragflächensegmente 31 des Tragsteges – wie aus der 2 ersichtlich ist – in Umfangsrichtung über den Umfang der Steuerfläche 11 ungleichmäßig verteilt angeordnet.According to the invention with the bevels 34 provided wing segments 31 of the carrying bridge - as from the 2 it can be seen - in the circumferential direction over the circumference of the control surface 11 arranged unevenly distributed.

Im Bereich der oberen Halbebene der Steuerfläche 11, in dem sich der obere Totpunkt OT der Kolbenbewegung befindet und in dem eine geringe Belastung durch das aus den Fliehkräften F_m der Kolben 5 herrührende Abkippmoment M_ab auftritt, sind nur wenige und somit eine geringe Anzahl von Tragflächensegmenten 31 angeordnet. In dem Bereich der unteren Halbebene der Steuerfläche 11, in dem sich der untere Totpunkt UT der Kolbenbewegung befindet und in dem eine hohe Belastung durch das aus den Fliehkräften F_m der Kolben 5 herrührende Abkippmoment M_ab auftritt, sind mehrere und somit eine höhere Anzahl von Tragflächensegmenten 31 angeordnet.In the area of the upper half plane of the control surface 11 , in which there is the top dead center OT of the piston movement and in which a small load by the centrifugal forces F _{m of} the piston 5 originating Abkippmoment M _ab occurs, are only a few and thus a small number of wing segments 31 arranged. In the area of the lower half plane of the control surface 11 , in which the bottom dead center UT is the piston movement and in which a high load by the centrifugal forces F _{m of} the piston 5 originating Abkippmoment M _ab occurs are several and thus a higher number of wing segments 31 arranged.

Durch diese über den Umfang in Umfangsrichtung ungleichmäßige Verteilung der Tragflächen des Tragsteges und somit der einzelnen Tragflächenelemente 31 mit den Abschrägungen 34 wird erzielt, dass die einzelnen hydrodynamischen Entlastungskräfte an den einzelnen Tragflächensegmenten 31 des Tragsteges bei einer Aufsummierung zu einer resultieren hydrodynamische Entlastungskraft F_e des gesamten Tragsteges und somit des hydrodynamischen Axial-Gleitlagers 30 führt, die von der Drehachse 2 um den Abstand s_e beabstandet angreift.By this over the circumference in the circumferential direction uneven distribution of the wings of the support web and thus the individual wing elements 31 with the bevels 34 is achieved that the individual hydrodynamic relief forces on the individual wing segments 31 the support web in a summation to a resulting hydrodynamic unloading force F _{e of} the entire support web and thus the hydrodynamic axial plain bearing 30 that leads from the axis of rotation 2 spaced apart by the distance s _e attacks.

Die mit der erfindungsgemäßen ungleichmäßigen Verteilung der Tragflächensegmente 31 des Tragsteges erzielte hydrodynamische Entlastungskraft F_e wirkt somit dem aus den Fliehkräften F_m der Kolben 4 bewirkten Abkippmoment M_ab entgegen, wodurch verhindert wird, dass sich an dem Spalt zwischen der Steuerfläche 11 und der Steuerfläche 11 über den Umfang gesehen eine ungleichmäßige Spalthohe h₀ einstellt. Mit der erfindungsgemäßen ungleichmäßigen Verteilung der Tragflächensegmente 31 des Tragsteges wird somit erzielt, dass sich über den Umfang der Steuerfläche 11 eine gleichmäßige Spalthöhe h₀ einstellt, die zu einer geringen Leckagemenge führt und zu gleichmäßigen Flächenpressungen zwischen den Gleitpartnern und somit einer gleichmäßigen Belastung der Gleitpartner führt.With the inventive uneven distribution of the wing segments 31 achieved hydrodynamic unloading force F _e thus acts of the centrifugal forces F _{m of} the piston 4 caused tilting moment M _ab against, thereby preventing the gap between the control surface 11 and the control surface 11 seen over the circumference sets a non-uniform gap height h ₀ . With the uneven distribution of the wing segments according to the invention 31 The support bar is thus achieved over the circumference of the control surface 11 a uniform gap height h ₀ sets, which leads to a small amount of leakage and leads to uniform surface pressures between the sliding partners and thus a uniform load on the sliding partner.

Die jeweiligen Tragflächensegmenten 31 können – wie in dem Ausführungsbeispiel der 3 dargestellt ist – mit ebenen Flächenabschnitten 36 versehen sein. Die an den Tragflächensegmente 31 ausgebildeten Abschrägungen 34 können hierbei von in Umfangsrichtung zur Stirnseite der Zylindertrommel 4 hin geneigten Flächen 35 gebildet werden, die in Umfangsrichtung und somit in tangentialer Richtung die Länge l₁ aufweisen und ausgehend von der Nut 32 um das axiale Maß h₁ über die Länge l₁ in Richtung zur Stirnseite der Zylindertrommel 4 ansteigen. Die geneigten Flächen 35 in der 3 sind als stetige geneigte und ebene Flächen ausgebildet.The respective wing segments 31 can - as in the embodiment of 3 is shown - with flat surface sections 36 be provided. The on the wing segments 31 trained bevels 34 can in this case of circumferentially to the end face of the cylinder drum 4 sloping surfaces 35 are formed, which have the length l ₁ in the circumferential direction and thus in the tangential direction and starting from the groove 32 by the axial dimension h ₁ over the length l ₁ in the direction of the end face of the cylinder drum 4 increase. The inclined surfaces 35 in the 3 are formed as continuous inclined and flat surfaces.

In der 4 ist eine alternative Ausgestaltungsform der Erfindung dargestellt, bei der an den Tragflächensegmenten 31 auf einen ebenen Flächenabschnitt verzichtet ist und sich die zur Stirnseite der Zylindertrommel 4 hin geneigten Flächen 35 – in Umfangsrichtung gesehen – über die gesamte Länge der jeweiligen Tragflächensegmente 31 erstrecken.In the 4 an alternative embodiment of the invention is shown in which on the wing segments 31 is dispensed with a flat surface portion and the front of the cylinder drum 4 sloping surfaces 35 - Seen in the circumferential direction - over the entire length of the respective wing segments 31 extend.

In den 5 und 6 ist eine in beiden und somit in entgegengesetzten Drehrichtungen betriebene Axialkolbenmaschine 1 gezeigt. An den Tragflächensegmenten 31 ist hierbei an beiden Tangentialseiten jeweils eine Abschrägung 34 angeordnet, so dass sich für jede Drehrichtung durch die Relativgeschwindigkeit V_u der Zylindertrommel 4 an der bei der entsprechenden Drehrichtung vorn liegenden Abschrägung 34 Druckmittel anstaut und in dem Spalt h₀ zwischen der Stirnseite der Zylindertrommel und den Tragflächensegmenten 31 ein hydrodynamischer Tragdruck T aufbaut. In der 6 ist der Tragdruckaufbau für die durch den oberen Pfeil verdeutlichte Drehrichtung n dargestellt.In the 5 and 6 is an axial piston operated in both and thus in opposite directions of rotation 1 shown. At the wing segments 31 is here at both Tangentialseiten one bevel each 34 arranged so that for each direction of rotation by the relative velocity V _{u of} the cylinder drum 4 at the front in the corresponding direction of rotation bevel 34 Accumulates pressure fluid and in the gap h ₀ between the end face of the cylinder drum and the wing segments 31 builds up a hydrodynamic pressure T. In the 6 the pressure build-up for the illustrated by the upper arrow direction of rotation n is shown.

Die Ausführung der Tragflächensegmente 31 der 5, 6 kann hierbei der 3 mit ebenen Flächenabschnitten 36 und als geneigten Flächen 35 ausgebildeten Abschrägungen 34 entsprechen.The design of the wing segments 31 of the 5 . 6 can this the 3 with flat surface sections 36 and as inclined surfaces 35 trained bevels 34 correspond.

In den 1 bis 6 ist die Steuerfläche 11 eben ausgeführt. Die Erfindung kann alternativ bei einer Axialkolbenmaschine 1 mit einer gewölbten bzw. sphärischen Steuerfläche 11 angewandt werden.In the 1 to 6 is the control surface 11 just executed. The invention may alternatively in an axial piston machine 1 with a curved or spherical control surface 11 be applied.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19855899 B4 [0003]
DE 4340061 C2 [0003]
DE 6609466 U [0006, 0007]

Claims

Hydrostatic axial piston machine ( 1 ) with one in a housing ( 9 ; 9a ) about a rotation axis ( 2 ) rotatably arranged cylindrical drum ( 4 ), which with at least one piston recess ( 5 ), in which a piston ( 6 ) is longitudinally displaceable, wherein the piston recess ( 5 ) during the rotation of the cylinder drum ( 4 ) alternately with control connections ( 21 ; 22 ) on a housing-fixed control surface ( 11 ) and the cylinder drum ( 4 ) with a front side on the control surface ( 11 ) is supported, wherein at the control surface ( 11 ) a hydrodynamic axial plain bearing ( 30 ) is formed, which is formed by a support web, which in the circumferential direction by grooves ( 32 ) is interrupted to several in the outer diameter portion of the control surface ( 11 ) and the end face of the cylinder drum ( 4 ) facing wing segments ( 31 ), each with a bevel ( 34 ), characterized in that the bevels ( 34 ) provided wing segments ( 31 ) of the support bar are distributed unevenly in the circumferential direction.

Axial piston machine according to claim 1, characterized in that the wing segments ( 31 ) of the support bar so distributed unevenly in the circumferential direction over the circumference that a hydrodynamic unloading force (F _e ) of the axial plain bearing ( 30 ) spaced from the axis of rotation ( 2 ) is arranged.

Axial piston machine according to claim 1 or 2, characterized in that in the region of the top dead center (TDC) of the piston movement of the piston ( 5 ) a small number of wing segments ( 31 ) and in the region of the bottom dead center (UT) of the piston movement of the piston ( 5 ) a high number of wing segments ( 31 ) is trained.

Axial piston machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bevels ( 34 ) are formed by circumferentially continuous surfaces or a plurality of step-shaped surfaces.

Axial piston machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the wing segments ( 31 ) planar surface sections ( 36 ) and the bevels ( 34 ) from in the circumferential direction to the end face of the cylinder drum ( 4 ) inclined surfaces ( 35 ) are formed.

Axial piston machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the wing segments ( 1 ) completely from in the circumferential direction to the end face of the cylinder drum ( 4 ) inclined surfaces ( 35 ) are formed.

Axial piston machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inclined surfaces ( 35 ) are formed as flat surfaces.

Axial piston machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inclined surfaces ( 35 ) are formed as concave curved surfaces.

Axial piston machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inclined surfaces ( 35 ) are formed as convex curved surfaces.

Axial piston machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the axial piston machine ( 1 ) is operable in one direction of rotation.

Axial piston machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the axial piston machine ( 1 ) is operable in both directions of rotation.

Axial piston machine according to one of claims 1 to 11, characterized in that the axial piston machine ( 1 ) is designed as a swash plate machine.

Axial piston machine according to one of claims 1 to 11, characterized in that the axial piston machine ( 1 ) is designed as a bent axis machine.