DE102012110566A1 - Hydrostatische Verdrängermaschine mit an einer Laufbahn abgestützten Wälzkörpern - Google Patents

Hydrostatische Verdrängermaschine mit an einer Laufbahn abgestützten Wälzkörpern Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Verdrängermaschine (1) mit einer um eine Drehachse (D) angeordneten Zylindertrommel (2), die mit Kolbenausnehmungen (3) versehen ist, in denen jeweils ein Kolben (4) längsverschiebbar angeordnet ist, wobei die Kolben (4) mittels jeweils eines als rollenförmigen Wälzkörpers (W) an einer huberzeugenden Laufbahn (6) abgestützt sind, wobei die Laufbahn (6) an einer Hubscheibe (7) ausgebildet ist. Die Ausgabe, eine derartige Verdrängermaschine zur Verfügung zu stellen, bei der mit geringem Bauaufwand für die Hubscheibe die hertzschen Pressungen zwischen Laufbahn und Wälzkörper verringert werden können, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Laufbahn (6) der Hubscheibe (7) im Bereich der stirnseitigen Kontaktbereiche (8b, 8c) der Wälzkörper (W) mit nachgiebigen Stirnabschnitten (23a, 23b) versehen ist, die gegenüber einem Mittelabschnitt der Hubscheibe (7) eine erhöhte Verformbarkeit aufweisen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Verdrängermaschine 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 als rollenförmigen Wälzkörpers an einer huberzeugenden Laufbahn abgestützt sind, wobei die Laufbahn an einer Hubscheibe ausgebildet ist.
  • Bei derartigen Verdrängermaschinen, beispielsweise einhubigen oder mehrhubigen Radialkolbenmaschinen oder Axialkolbenmaschinen, ist es bekannt, die Kolbenkräfte mittels eines als Rolle ausgebildeten rollenförmigen Wälzkörpers an einer mit der Laufbahn versehenen Hubscheibe abzustützen.
  • Beim Abrollen des Wälzkörpers auf der Laufbahn treten unter Last an der Kontaktstelle des Wälzkörpers und der Laufbahn der Hubscheibe, insbesondere im Bereich der Stirnseiten des Wälzkörpers hohe hertzsche Pressungen und somit hohe Kantenspannungen auf. Zur Vermeidung von Spannungsüberhöhungen im Kantenbereich des Wälzkörpers ist es aus der DE 10 2005 058 323 A1 bereits bekannt, den rollenförmigen Wälzkörper als Tonnenrolle auszuführen, bei der sich durch den profilierten Mantelflächenverlauf der Rolle an den stirnseitigen Bereichen der Tonnenrolle ein Kantenabfall ergibt. Sofern jedoch der Wälzkörper mittels eines hydrodynamischen Gleitlagers oder eines hydrostatisch entlasteten Gleitlagers an dem Kolben drehbar gelagert ist und das Gleitlager mit einer Drucktasche von einer einfach im Kolben herzustellenden bohrungsförmigen Aufnahme gebildet wird, führt der Kantenabfall der Tonnenrolle zu einem vergrößerten Dichtspalt des hydrostatisch entlasteten bzw. hydrodynamischen Gleitlagers zwischen der Drucktasche und der Tonnenrolle. Der vergrößerte Dichtspalt des Gleitlagers bewirkt hierbei eine Zunahme des über den Dichtspalt zwischen der Drucktasche und der Tonnenrolle abströmenden Leckagestroms und/oder einen steileren Druckabfall in Strömungsrichtung im Dichtspalt, wodurch sich eine verringerte Tragfähigkeit des Gleitlagers und somit eine verringerte Leistungsdichte und ein verringerter Wirkungsgrad der Verdrängermaschine ergibt.
  • Um einen Druckaufbau über die gesamte Fläche der Drucktasche eines hydrostatisch entlasteten Gleitlagers zu ermöglichen, ist es bereits aus der DE 10 2009 015 981 A1 bekannt, den Wälzkörper als Zylinderrolle mit einer kreiszylindrischen Mantelfläche ohne Kantenprofilierung an den beiden Stirnseiten auszubilden und an der Laufbahn der Hubscheibe im Randbereich und somit im stirnseitigen Bereich der Wälzkörper eine Kantenprofilierung auszubilden, um die hertzschen Pressungen an den Stirnseiten des Wälzkörpers zu verringern. Die Profilierung der Laufbahn der Hubscheibe zur Verringerung der auftretenden hertzschen Pressungen stellt jedoch einen hohen fertigungstechnischen Aufwand dar und führt zu einem hohen Herstellaufwand der Hubscheibe.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verdrängermaschine zur Verfügung zu stellen, bei der mit geringem Bauaufwand für die Hubscheibe die hertzschen Pressungen zwischen Laufbahn und Wälzkörper verringert werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Laufbahn der Hubscheibe im Bereich der stirnseitigen Kontaktbereiche der Wälzkörper mit nachgiebigen Stirnabschnitten versehen ist, die gegenüber einem Mittelabschnitt der Hubscheibe eine erhöhte Verformbarkeit aufweisen. Bei der erfindungsgemäßen Hubscheibe ist somit die Laufbahn im Bereich der stirnseitigen Kontaktbereiche der Wälzkörper nachgiebig und kann sich unter den unter Last stehenden Wälzkörpern verformen, so dass die auftretenden hertzschen Pressungen im Bereich der stirnseitigen Randbereiche der Wälzkörper verringert werden können. Durch die Ausbildung der Laufbahn der Hubscheibe im Bereich der stirnseitigen Kontaktbereiche der Wälzkörpern an nachgiebigen Stirnabschnitten der Hubscheibe wird ermöglicht, die Laufbahn selbst ohne Profilierung und somit eben auszuführen, wodurch die Hubscheibe auf einfache Weise herstellbar ist und einen geringen Bauaufwand aufweist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Hubscheibe im Bereich der stirnseitigen Kontaktbereiche der Wälzkörper jeweils mit einer beabstandet zur Laufbahn angeordneten stirnseitigen Ausnehmung versehen. Mit in der Stirnseite der Hubscheibe ausgebildeten Ausnehmungen kann auf einfache Weise und bei geringem Herstellungsaufwand die Hubscheibe an den Stirnseiten geschwächt werden, um nachgiebigen Stirnabschnitte an der Hubscheibe zu erzielen.
  • Hinsichtlich einer einfachen Herstellung der Ausnehmung ergeben sich besondere Vorteile, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Ausnehmung als Einstich in der Stirnseite der Hubscheibe unterhalb der Laufbahn ausgebildet ist.
  • Die Ausnehmung kann gemäß vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung einen U-förmigen oder V-förmigen oder kreisbogenförmigen Querschnitt aufweisen. Durch die Wahl des Querschnitts der Ausnehmung kann auf einfache Weise die Nachgiebigkeit der Stirnabschnitte verändert und angepasst werden.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Hubscheibe im Bereich der stirnseitigen Kontaktbereiche der Wälzkörper jeweils mit einer Axialerweiterung versehen, die den nachgiebigen Stirnabschnitt bildet. Entsprechende an den Stirnseiten der Hubscheibe ausgebildete Axialerweiterungen können ebenfalls an der Hubscheibe auf einfache Weise und bei geringem Herstellungsaufwand hergestellt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Wälzkörper mittels eines hydrodynamischen Gleitlagers oder hydrostatisch entlasteten Gleitlagers an dem Kolben drehbar gelagert. Mit der erfindungsgemäßen Hubscheibe können geringe hertzsche Pressungen zwischen dem Wälzkörper und der Laufbahn erzielt werden. In Verbindung mit einer Gleitlagerung des Wälzkörpers im Kolben, insbesondere eines hydrostatisch entlasteten Gleitlagers, kann eine hohe Leistungsdichte der erfindungsgemäßen Verdrängermaschine erzielt werden.
  • Der an der Laufbahn abrollende Wälzkörper kann gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung als Vollrolle ausgebildet werden. Sofern der Wälzkörper eine kreiszylindrische Mantelfläche aufweist, ergeben sich weitere Vorteile, da im Bereich eines hydrostatisch entlasteten Gleitlagers ein großes Entlastungsfeld und somit eine hohe Entlastung des Wälzkörpers erzielt werden kann.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Wälzkörper in den stirnseitigen Bereichen mit stirnseitigen Ausnehmungen versehen sein. Mit derartigen Ausnehmung wird erzielt, dass der Wälzkörper an den stirnseitigen Bereichen leicht geschwächt ist und somit verformbar ist, so dass die in den stirnseitigen Randbereichen des Wälzkörpers auftretenden hertzschen Pressungen weiter verringert werden können.
  • Sofern der Wälzkörper gemäß einer Weiterbildung der Erfindung als hohlzylindrische Rolle ausgebildet ist, die mit einer zur Rotationsachse koaxialen Querausnehmung versehen ist, die den rollenförmigen Wälzkörper in Längsrichtung vollständig durchsetzt, ergeben sich bei einem hydrodynamischen oder hydrostatisch entlasteten Gleitlager weitere Vorteile. Sofern die Rolle an dem Kolben zwischen zwei die Zylinderrolle umgreifenden Kolbenwangen in einer bohrungsförmigen Ausnehmung gehaltert sind, treten unter Last Verformungen und eine Aufweitung der den Wälzkörper halternden Kolbenwangen auf. Hieraus entsteht ein verändertes Durchmesserverhältnis zwischen dem Wälzkörper und der verformten Ausnehmung des Kolbens, wodurch der Dichtspalt zwischen den Kolbenwangen und der Rolle zunimmt und sich ein hoher Leckagestrom über eine Drucktasche des Gleitlagers einstellt. Sofern der Wälzkörper mit einer den Wälzkörper durchsetzenden, koaxialen Querausnehmung versehen ist, setzt diese Querausnehmung die Steifigkeit des Wälzkörpers herab, so dass an dem Wälzkörper unter Last eine Verformung eintrifft, die die Aufweitung der Kolbenwangen kompensiert und die Funktion des Gleitlagers zwischen Kolben und Wälzkörper verbessert, indem ein großen hydrostatisches Entlastungsfeld des Gleitlagers erzielt wird.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die den Wälzkörper durchsetzende Querausnehmung in den stirnseitigen Bereichen des Wälzkörpers jeweils mit einer Aufweitung versehen. Durch die stirnseitige Aufweitung der Querausnehmung verringert sich die Wandstärke der hohlzylindrischen Rolle zu den stirnseitigen Bereichen hin, so dass an den stirnseitigen Randbereichen eine gegenüber dem mittleren Zentralbereich des Wälzkörpers vergrößerte Verformbarkeit erzielt wird. Mit einer derartigen Querausnehmung und zusätzlichen Aufweitungen an den beiden Stirnseiten und Außenseiten des Wälzkörpers wird erzielt, dass der Wälzkörper unter Last der Verformung der Kolbenwangen des Kolbens kompensieren kann, um einen geringen Dichtspalt zwischen Rolle und Kolbenausnehmung und somit geringe Leckageströme über das Gleitlager zu erzielen, und sich zusätzlich der Wälzkörper im Bereich der beiden Stirnseiten und somit der stirnseitigen Randbereiche zusätzlich verformen kann, um geringe hertzsche Pressungen und Kantenspannungen zwischen der Rolle und der Laufbahn im Bereich der stirnseitigen Randbereiche der Rolle zu erzielen.
  • Sofern gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der rollenförmige Wälzkörper und/oder die Ausnehmung mit einer reibungsvermindernden Beschichtung versehen sein, können die Reibungsverluste in dem Gleitlager zwischen dem Wälzkörper und der Ausnehmung weiter verringert werden. Die Beschichtung ist bevorzugt von einem reibungsarmen kohlenstoffhaltigen Material gebildet, beispielsweise einer Chrom-Nitrid-Verbindung oder einer Chrom-Carbid-Verbindung. Die Schichtdicke einer derartigen Beschichtung beträgt vorteilhafter Weise im Bereich von 1 μm bis 15 μm. Eine derartige Beschichtung ist mit geringem Herstellaufwand mittels eines vakuumbasierten Beschichtungsverfahrens, insbesondere einem PVD-Verfahren, aufbringbar. Mit einem PVD-Verfahren (physikalische Dampfphasenabscheidung) kann eine derartige reibungsvermindernde Beschichtung auf einfache Weise an dem Wälzkörper und/oder der bohrungsförmigen Ausnehmung des Kolbens aufgebracht werden.
  • Die erfindungsgemäße Verdrängermaschine kann einhubig oder mehrhubig ausgebildet sein und als Pumpe bzw. Motor betrieben werden, wobei die Verdrängermaschine als Radialkolbenmaschine oder als Axialkolbenmaschine ausgebildet sein kann. Eine Axialkolbenmaschine kann als Schrägscheibenmaschine mit einer um die Drehachse drehbar gelagerten Zylindertrommel oder als Taumelscheibenmaschine mit einer drehbar um die Drehachse angeordneten Laufbahn ausgebildet werden.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
  • 1 eine erfindungsgemäße Verdrängermaschine in einem Längsschnitt,
  • 2 einen Ausschnitt der 1 mit einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
  • 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung in einer Darstellung der 2,
  • 4 eine dritte Ausführungsform der Erfindung in einer Darstellung der 2 und
  • 5 eine vierte Ausführungsform der Erfindung in einer Darstellung der 2.
  • In der 1 ist eine erfindungsgemäße hydrostatische Verdrängermaschine 1, die beispielsweise als mehrhubige Axialkolbenmaschine ausgebildet ist, in einem Längsschnitt dargestellt.
  • Die Verdrängermaschine 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. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kolben 4 als Stufenkolben ausgebildet.
  • Die Kolben 4 stützen sich hierbei mittels jeweils eines rollenförmigen Wälzkörpers W auf einer insbesondere mehrhubigen Laufbahn 6 ab, die an einer gehäusefesten, ringförmigen Hubscheibe 7 ausgebildet ist. Der Wälzkörper W ist von einer Zylinderrolle 8 mit einer kreiszylindrischen Mantelfläche 8a gebildet.
  • Die Zylindertrommel 2 stützt sich gegenüberliegend zu der Hubscheibe 7 in axialer Richtung an einer gehäusefesten Steuerfläche 9 ab, die einen Einlassanschluss 10 und einen Auslassanschluss 11 der Verdrängermaschine 1 bilden. Die Zylindertrommel 2 ist für jede Kolbenausnehmung 3 mit einem Verbindungskanal 12 versehen, der bei einer Drehung der Zylindertrommel 2 eine Verbindung des von der Kolbenausnehmung 3 und dem Kolben 4 gebildeten Verdrängerraums V mit dem Einlassanschluss 10 sowie dem Auslassanschluss 11 ermöglicht.
  • Die Zylindertrommel 2 ist weiterhin mit einer konzentrisch zur Drehachse D angeordneten Triebwelle 13 drehfest verbunden, beispielsweise mittels einer Verzahnung 14.
  • Zur Beaufschlagung der Zylindertrommel 2 in Richtung der Steuerfläche 9 ist eine Feder 15 vorgesehen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Verdrängermaschine 1 sind die rollenförmigen Wälzkörper W, mit denen die Kolben 4 an der Laufbahn 6 abgestützt sind, in dem entsprechenden Kolben 4 in einer bohrungsförmigen Ausnehmung 16 gelagert, wobei die Ausnehmung 16 des Kolbens 4 den Wälzkörper W käfigartig umschließt. Zwischen dem Kolben 4 und dem Außenumfang des Wälzkörpers W ist weiterhin ein Gleitlager G ausgebildet, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als hydrostatisch entlastetes Gleitlager G ausgebildet ist.
  • Hierzu ist der Kolben 4 an der der Laufbahn 6 zugewandten Stirnseite mit jeweils einer Ausnehmung 16 versehen, in der der entsprechende Wälzkörper W angeordnet und gehaltert ist. Die Ausnehmung 16 ist hierbei als eine senkrecht zur Kolbenlängsachse K angeordnete bohrungsförmige Ausnehmung ausgebildet und derart angeordnet, dass der Wälzkörper W in zwei seitlichen Kolbenwangen 16a, 16b, die in der 1 gestrichelt dargestellt sind, der Ausnehmung 16 des Kolbens 4 drehbar um eine 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.
  • Das hydrostatisch entlastetes Gleitlager G zwischen der Ausnehmung 16 oder einer in der Ausnehmung 16 angeordneten Gleitlagerschale und dem Wälzkörper W kann von mindestens einer in der Ausnehmung 16 bzw. einer Gleitlagerschale angeordneten und in der 1 gestrichelt dargestellten Drucktasche 20 gebildet werden, die mittels eines in dem Kolben 4 angeordneten Versorgungskanals 21 mit dem Verdrängerraum V des entsprechendes Kolbens 4 in Verbindung steht.
  • Bei der erfindungsgemäßen Verdrängermaschine 1 ist die Laufbahn 6 der Hubscheibe 7 – wie in den 2 bis 5 näher dargestellt ist – als ebene und unprofillierte Laufbahn 6 ausgebildet. Die Laufbahn 6 ist im Bereich der stirnseitigen Kontaktbereiche 8b, 8c der Zylinderrolle 8 an nachgiebigen Stirnabschnitten 23a, 23b der Hubscheibe 7 angeordnet, so dass die Laufbahn 6 im Bereich der stirnseitigen Kontaktbereiche 8b, 8c der Zylinderrolle 8 mit nachgiebigen Stirnabschnitten 23a, 23b versehen ist. Dadurch kann im Bereich der Stirnabschnitte 23a, 23b der Hubscheibe 7 und somit der Stirnseiten der Zylinderrollen 8 eine erhöhte Nachgiebigkeit und Verformbarkeit der Laufbahn 6 gegenüber der im Mittelabschnitt der Hubscheibe 7 angeordneten Laufbahn 6 erzielt werden, so dass die hertzschen Pressungen im Bereich der stirnseitigen Kontaktbereiche 8b, 8c der Zylinderrolle 8 verringert werden.
  • Bei den in den 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Hubscheibe 7 an den senkrecht zur Laufbahn 6 angeordneten Stirnseiten 7a, 7b und somit im Bereich der stirnseitigen Kontaktbereiche 8a, 8b der Wälzkörper W jeweils mit einer beabstandet und unterhalb der Laufbahn 6 angeordneten stirnseitigen Ausnehmung 25a, 25b versehen. Mit den stirnseitigen Ausnehmungen 25a, 25b in der Hubscheibe 7 wird somit erzielt, dass die Stirnabschnitte 23a, 23b mit den entsprechenden Abschnitten der Laufbahn 6 als dünne stegartige Ringflansche ausgebildet sind, die entsprechend nachgiebig und verformbar sind.
  • Die in den 2 bis 4 dargestellten Ausnehmungen 25a, 25b in der entsprechenden Stirnseite 7a, 7b der Hubscheibe 7 sind als Einstich in der Stirnseite der Hubscheibe 7 unterhalb der Laufbahn 6 ausgebildet und somit auf einfache Weise herstellbar.
  • Die Ausnehmungen 25a, 25b der in der 2 dargestellten Ausführungsform weisen einen kreisbogenförmigen Querschnitt auf. Bei der Ausführungsform der 3 weisen die Ausnehmungen 25a, 25b in der entsprechenden Stirnseite 7a, 7b der Hubscheibe 7 einen V-förmigen Querschnitt auf. In der Ausführungsform der 4 sind die Ausnehmungen 25a, 25b in der entsprechenden Stirnseite 7a, 7b der Hubscheibe 7 mit einem U-förmigen oder rechteckförmigen Querschnitt versehen.
  • In der 5 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die nachgiebigen Stirnabschnitten 23a, 23b der Hubscheibe 7 jeweils von einer – aus Sicht des Wälzkörpers W – Axialerweiterung 26a, 26b an der entsprechenden Stirnseite 7a, 7b der Hubscheibe 7 versehen ist. An den Stirnseiten 7a, 7b der Hubscheibe 7 ist hierbei beabstandet und unterhalb der Laufbahn 6 jeweils ein Rücksprung 27a, 27b ausgebildet, so dass eine Breitenreduzierung der Hubscheibe 7 unterhalb der Laufbahn 6 erzielt wird. Hierdurch wird erzielt, dass die von den Axialerweiterungen 26a, 26b gebildeten Stirnabschnitte 23a, 23b mit den entsprechenden Abschnitten der Laufbahn 6 als dünne stegartige Ringflansche ausgebildet sind, die entsprechend nachgiebig und verformbar sind.
  • Bei der erfindungsgemäßen Verdrängermaschine 1 kann die Zylinderrolle 8 als Vollrolle ausgebildet sein, wie in der 2 dargestellt ist.
  • In der 3 ist die Zylinderrolle 8 mit einer zur Rotationsachse R koaxialen Querausnehmung 30 versehen, die den Wälzkörper W in Längsrichtung und somit in Richtung der Rotationsachse R vollständig durchsetzt. Die Querausnehmung 30 ist hierbei als zylindrische Innenbohrung 31 ausgebildet, die den Wälzkörper W in Längsrichtung vollständig durchsetzt. Mit einer derartigen hohlzylindrische Zylinderrolle 8 kann unter Belastung einen erhöhte Schmiegung zwischen der Zylinderrolle 8 und der in den Ausnehmungen 16a, 16b des Kolbens 4 angeordneten Drucktasche 20 erzielt werden, um ein großes hydrostatisches Entlastungsfeld zwischen dem Kolben 4 und dem Wälzkörper W im Bereich des Gleitlagers G zu erzielen.
  • In der 5 ist die Zylinderrolle 8 an den Stirnseiten 8b, 8c jeweils mit einer stirnseitigen Ausnehmung 32a, 32b versehen, um die hertzschen Pressungen zwischen der Zylinderrolle 8 und der Hubscheibe 7 weiter zu verringern.
  • In der 4 ist eine Ausführung der Zylinderrolle 8 als Kombination der 3 und 5 ausgeführt, bei der die den Wälzkörper W in Längsrichtung der Rotationsachse R durchsetzende Querausnehmung 30 in den stirnseitigen Bereichen 8b, 8c der Zylinderrolle 8 jeweils mit einer Aufweitung 33a, 33b versehen. Durch die Aufweitungen 33a, 33b weicht die Querausnehmung 30 zu den stirnseitigen Randbereichen 8b, 8c von ihrer zylindrischen Form auf jeder Stirnseite ab. Gegenüber dem mittleren Zentralabschnitt der Zylinderrolle 8 wird somit an dem Wälzkörper W in den stirnseitigen Bereichen 8b, 8c eine verringerte Wandstärke zur Erhöhung der Verformbarkeit des Wälzkörpers W an den stirnseitigen Bereichen 8b, 8c zur Verringerung der hertzschen Pressungen an den Stirnseiten 8b, 8c erzielt.
  • In der 4 ist die randseitige Aufweitung 33a, 33b jeweils von einer konzentrisch zur Querausnehmung 30 angeordneten Durchmesserweiterung gebildet, die bevorzugt zylinderförmig ist und mit einem gegenüber der Innenbohrung 31 vergrößerten Durchmesser versehen ist. Mit den Durchmesserweiterungen wird somit ein gestufter Verlauf der Aufweitung 33a, 33b erzielt. Die Durchmesserweiterung kann beispielsweise durch eine stirnseitige Bohrung erzielt werden, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der Innenbohrung 31 ist. Alternativ kann die randseitige Aufweitung 33a, 33b jeweils von mehreren konzentrisch zur Querausnehmung 30 angeordneten Durchmesserweiterung gebildet werden, die bevorzugt zylinderförmig sind und mit einem gegenüber der Innenbohrung 31 vergrößerten Durchmesser sowie zu der Stirnseite des Wälzkörpers W zunehmenden Durchmesser versehen sind, um einen mehrfach gestuften Verlauf der Aufweitung 33a, 33b zu erzielen. Alternativ kann die Aufweitung 33a, 33b jeweils von mindestens einer Fase an der als Innenbohrung 31 ausgebildeten Querausnehmung 30 gebildet ist, so dass ein stufenloser Verlauf der Aufweitung 33a, 33b in Richtung zu den Stirnseiten 8b 8c des Wälzkörpers W erzielt wird. Weiterhin ist es alternativ möglich, die Aufweitungen 33a, 33b jeweils von mindestens einem Radius an der als Innenbohrung 31 ausgebildeten Querausnehmung 30 auszubilden. Mit derartigen Radien kann ein stufenloser und kontinuierlicher Verlauf der Aufweitungen 33a, 33b in Richtung zu den Stirnseiten 8b, 8c des Wälzkörpers W erzielt werden.
  • Es versteht sich, dass die Ausführungsformen der Zylinderrollen 8 der 2 bis 5 mit den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Hubscheibe 7 der 2 bis 5 beliebig kombiniert werden können.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102005058323 A1 [0003]
    • DE 102009015981 A1 [0004]

Claims (15)

  1. Hydrostatische Verdrängermaschine (1) mit einer um eine Drehachse (D) angeordneten Zylindertrommel (2), die mit Kolbenausnehmungen (3) versehen ist, in denen jeweils ein Kolben (4) längsverschiebbar angeordnet ist, wobei die Kolben (4) mittels jeweils eines als rollenförmigen Wälzkörpers (W) an einer huberzeugenden Laufbahn (6) abgestützt sind, wobei die Laufbahn (6) an einer Hubscheibe (7) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn (6) der Hubscheibe (7) im Bereich der stirnseitigen Kontaktbereiche (8b, 8c) der Wälzkörper (W) mit nachgiebigen Stirnabschnitten (23a, 23b) versehen ist, die gegenüber einem Mittelabschnitt der Hubscheibe (7) eine erhöhte Verformbarkeit aufweisen.
  2. Hydrostatische Verdrängermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubscheibe (7) im Bereich der stirnseitigen Kontaktbereiche (8b, 8c) der Wälzkörper (W) jeweils mit einer beabstandet zur Laufbahn angeordneten stirnseitigen Ausnehmung (25a, 25b) versehen ist.
  3. Hydrostatische Verdrängermaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (25a, 25b) als Einstich in der Stirnseite (7a, 7b) der Hubscheibe (7) unterhalb der Laufbahn (6) ausgebildet ist.
  4. Hydrostatische Verdrängermaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (25a, 25b) einen U-förmigen oder V-förmigen oder kreisbogenförmigen Querschnitt aufweist.
  5. Hydrostatische Verdrängermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubscheibe (7) im Bereich der stirnseitigen Kontaktbereiche (8a, 8b) der Wälzkörper (W) jeweils mit einer Axialerweiterung (26a, 26b) versehen ist, die den nachgiebigen Stirnabschnitt (23a, 23b) bildet.
  6. Hydrostatische Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörper (W) mittels eines hydrodynamischen Gleitlagers (G) oder hydrostatisch entlasteten Gleitlagers (G) an dem Kolben (4) drehbar gelagert ist.
  7. Hydrostatische Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörper (W) als Vollrolle ausgebildet ist.
  8. Hydrostatische Verdrängermaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörper (W) in den stirnseitigen Bereichen (8b, 8c) mit stirnseitigen Ausnehmungen (32a, 32b) versehen ist.
  9. Hydrostatische Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörper (W) als hohlzylindrische Rolle (8) ausgebildet ist, die mit einer zur Rotationsachse (R) koaxialen Querausnehmung (30) versehen ist, die den rollenförmigen Wälzkörper (W) in Längsrichtung vollständig durchsetzt.
  10. Hydrostatische Verdrängermaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die den Wälzkörper (W) durchsetzende Querausnehmung (30) in den stirnseitigen Bereichen (8b; 8c) des Wälzkörpers (W) jeweils mit einer Aufweitung (33a; 33b) versehen ist
  11. Hydrostatische Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörper (W) in einer Ausnehmung (16) des Kolbens (4) drehbar gehaltert ist, wobei der rollenförmige Wälzkörper (W) und/oder die Ausnehmung (16) des Kolbens (4) mit einer reibungsvermindernden Beschichtung versehen ist.
  12. Hydrostatische Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängermaschine (1) einhubig ausgebildet ist.
  13. Hydrostatische Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängermaschine (1) mehrhubig ausgebildet ist.
  14. Hydrostatische Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängermaschine (1) als Radialkolbenmaschine ausgebildet ist.
  15. Hydrostatische Verdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängermaschine (1) als Axialkolbenmaschine ausgebildet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005058323A1 (de) 2005-02-26 2006-08-31 Linde Ag Mehrhubige hydrostatische Axialkolbenmaschine
DE102009015981A1 (de) 2009-04-02 2010-10-07 Linde Material Handling Gmbh Hydrostatische Verdrängermaschine

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