DE102014104950A1

DE102014104950A1 - Hydrostatische Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise

Info

Publication number: DE102014104950A1
Application number: DE102014104950.0A
Authority: DE
Inventors: Martin Bergmann
Original assignee: Linde Hydraulics GmbH and Co KG
Current assignee: Linde Hydraulics GmbH and Co KG
Priority date: 2014-04-08
Filing date: 2014-04-08
Publication date: 2015-10-08
Also published as: CN104976087A; CN104976087B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Axialkolbenmaschine (2) in Schrägachsenbauweise mit einer um eine Rotationsachse (Rt) drehbar innerhalb eines Gehäuses (102) angeordneten Triebwelle (104), mit einem drehbar innerhalb des Gehäuses (102) angeordneten Triebflansch (103), und einer um eine Rotationsachse (Rz) drehbar innerhalb eines Gehäuses (102) der Axialkolbenmaschine (2) angeordneten Zylindertrommel (107), wobei die Zylindertrommel (107) mit mehreren Kolbenausnehmungen (108) versehen ist, in denen jeweils ein Kolben (110) längsverschiebbar angeordnet ist, wobei die Kolben (110) an dem Triebflansch (103) gelenkig befestigt sind, und wobei eine Lagereinrichtung (105) zur Lagerung des Triebflansches (103) in dem Gehäuse (102) vorgesehen ist. Erfindungsgemäß umfasst die Lagereinrichtung (105) des Triebflansches (103) ein Querkräfte des Triebflansches (103) aufnehmendes Radiallager (105a), das radial zwischen dem Triebflansch (103) und einem an dem Gehäuse (102) angeordneten Tragzapfen (125) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise mit einer um eine Rotationsachse drehbar innerhalb eines Gehäuses angeordneten Triebwelle, mit einem drehbar innerhalb des Gehäuses angeordneten Triebflansch, und einer um eine Rotationsachse drehbar innerhalb eines Gehäuses der Axialkolbenmaschine angeordneten Zylindertrommel, wobei die Zylindertrommel mit mehreren Kolbenausnehmungen versehen ist, in denen jeweils ein Kolben längsverschiebbar angeordnet ist, wobei die Kolben an dem Triebflansch gelenkig befestigt sind, und wobei eine Lagereinrichtung zur Lagerung des Triebflansches in dem Gehäuse vorgesehen ist.
Gattungsgemäße Axialkolbenmaschinen in Schrägachsenbauweise ermöglichen hohe maximal zulässige Drehzahlen, so dass Axialkolbenmaschinen in Schrägachsenbauweise für eine Anwendung als Hydromotor Vorteile bieten.
Bei hydrostatischen Axialkolbenmaschinen in Schrägachsenbauweise sind die in der Zylindertrommel längsverschiebbar angeordneten Kolben in der Regel mittels eines Kugelgelenks an dem Triebflansch befestigt. Die Kolbenkräfte stützen sich hierbei über die Kolben auf dem Triebflansch ab und erzeugen ein Drehmoment. Der Triebflansch steht mit einer Triebwelle in Wirkverbindung, über die ein Antriebsdrehmoment der Axialkolbenmaschine eingeleitet wird oder ein Abtriebsdrehmoment der Axialkolbenmaschine abgeführt wird.
Um den Triebflansch in dem Gehäuse zu lagern, ist es bereits bekannt, den Triebflansch und die Triebwelle einstückig auszubilden und die Triebwelle in dem Gehäuse mittels zweier Lagereinrichtungen zu lagern. Die beiden Lagereinrichtungen der Triebwelle mit dem einstückig angeformten Triebflansch können hierbei auf der Seite des Triebflansches angeordnet sein, so dass der Triebflansch fliegend gelagert ist. Derartige Axialkolbenmaschinen in Schrägachsenbauweise sind aus der US 3 943 828 A1 und der 5 der DE 101 54 921 A1 bekannt. Zudem sind bereits Axialkolbenmaschinen in Schrägachsenbauweise bekannt, bei denen die Triebwelle mit dem einstückig angeformten Triebflansch durch die Zylindertrommel in axialer Richtung hindurchgeführt ist und die beiden Lagereinrichtungen der mit dem Triebflansch versehenen Triebwelle beidseits der Zylindertrommel im Gehäuse gelagert ist. Derartige Axialkolbenmaschinen in Schrägachsenbauweise sind aus den 1 und 4 der DE 101 54 921 A1 bekannt.
Zudem ist es bereits bekannt, die Triebwelle und den Triebflansch als getrennte Bauteile auszuführen, wobei zwischen dem Triebflansch und der Triebwelle eine Welle-Nabe-Verbindung ausgebildet ist. Bei einer derartigen getrennten Ausführung der Triebwelle und des Triebflansches sind Bauformen bekannt, bei denen die Triebwelle mittels zweier Lagereinrichtungen in dem Gehäuse drehbar gelagert ist und der Triebflansch mittels eines Axiallagers an dem Gehäuse abgestützt ist. Eine derartige Axialkolbenmaschinen in Schrägachsenbauweise ist aus der 3 der DE 101 54 921 A1 bekannt.
Bei einer derartigen getrennten Ausführung der Triebwelle und des Triebflansches sind ebenfalls bereits Bauformen bekannt, bei denen die Triebwelle mittels einer Lagereinrichtung in dem Gehäuse drehbar gelagert ist und der Triebflansch mittels einer Außenlagerung in dem Gehäuse radial gelagert ist sowie mittels eines Axiallagers an dem Gehäuse abgestützt ist. Die Außenlagerung des Triebflansches besteht aus einer als Radiallager ausgebildeten Lagereinrichtung, die zwischen dem Außenumfang des Triebflansches und dem Gehäuse angeordnet ist. Derartige Axialkolbenmaschinen in Schrägachsenbauweise sind aus der US 3 827 337 A1 und US 3 175 511 A1 bekannt. Die Außenlagerung des Triebflansches mittels einer zwischen dem Außenumfang des Triebflansches und dem Gehäuse angeordneten Lagereinrichtung ist jedoch nachteilig, da aufgrund des großen Durchmessers des Radiallagers hohe Umfangsgeschwindigkeiten in der Lagereinrichtung, beispielsweise eines Wälzlagers, entstehen. Die maximal zulässige Drehzahlgrenze des als Wälzlager ausgebildeten Radiallagers wird somit bereits bei einem niedrigen Drehzahlniveau des Triebflansches und somit der Triebwelle erreicht. Sofern die Außenlagerung des Triebflansches von einer als Gleitlager ausgebildeten Lagereinrichtung gebildet ist, entstehen bei hohen Drehzahlen bedingt durch die viskose Reibung und die hohe Relativgeschwindigkeit hohe Reibungsverluste, welche den Wirkungsgrad der Schrägachsenmaschine vermindern. Eine Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise mit einer Außenlagerung des Triebflansches ist somit für eine Anwendung der Schrägachsenmaschine bei hohen Drehzahlen nicht geeignet.
Bekannte Ausführungen von Axialkolbenmaschinen in Schrägachsenbauweise weisen somit jeweils eine Triebwelle auf, die in dem Gehäuse gelagert ist, wobei mittels der Lagerung, die ein Festlager und ein Loslager aufweist bzw. als vorgespannte Lagerung ausgeführt ist, die Triebwelle in radialer Richtung und in axialer Richtung im Gehäuse festgelegt wird. Die Lagerung der Triebwelle kann hierbei auch die hydrostatischen Kräfte der Axialkolbenmaschine aufnehmen.
Für gattungsgemäße Axialkolbenmaschinen in Schrägachsenbauweise gibt es eine Reihe von Anwendungen, bei denen an der Triebwelle nur ein Drehmoment übertragen werden soll, jedoch keine Axialkräfte oder Querkräfte abgestützt werden sollen. Ein derartiger Anwendungsfall ist beispielsweise die Ausführung der Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise als Hydraulikmotor, der ein Sonnenrad eines als Planetengetriebes ausgebildeten Untersetzungsgetriebes antreibt. Bei Planetengetrieben ergeben sich Vorteile, wenn das Sonnenrad des Planetengetriebes zum Ausgleich von Toleranzen und Verformungen in radialer Richtung frei beweglich ausgeführt ist. Diese Anforderung steht im Widerspruch zu einer in radialer Richtung fest gelagerten Triebwelle eines Axialkolbenmotors in Schrägachsenbauweise. Um den erforderlichen Ausgleich des Sonnenrades in radialer Richtung zu ermöglichen, wird bei bekannten Anwendungen die Sonnenradwelle des Planetengetriebes über eine drehmomentsteife Kupplungseinrichtung mit der Triebwelle der Schrägachsenmaschine verbunden. Eine derartige Kupplungseinrichtung erhöht jedoch den Teileaufwand und somit die Herstellkosten und führt zu einem erhöhten Bauraumbedarf in axialer Richtung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise zur Verfügung zu stellen, die bei einer Anwendung, bei der an der Triebwelle nur ein Drehmoment übertragen wird, einen geringen Bauaufwand und geringe axiale Abmessungen aufweist sowie einen Betrieb mit hohen Drehzahlen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Lagereinrichtung des Triebflansches ein Querkräfte des Triebflansches aufnehmendes Radiallager umfasst, das radial zwischen dem Triebflansch und einem an dem Gehäuse angeordneten Tragzapfen angeordnet ist.
Bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise ist somit der Triebflansch auf einem Tragzapfen des Gehäuses drehbar gelagert. Das Radiallager der Lagereinrichtung ist hierbei in radialer Richtung zwischen dem gehäuseseitigen Tragzapfen und dem Triebflansch angeordnet. Die radiale Abstützung der an dem Triebflansch der Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise entstehenden Querkräfte erfolgt somit über das Radiallager der Lagereinrichtung, das im Inneren des Triebflansches angeordnet ist, auf den gehäuseseitigen Tragzapfen. Die innere Abstützung des Radiallagers erfolgt mittels des gehäusefesten Tragzapfens. Bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine in Schrägachsenmaschine weist das im Inneren des Triebflansches angeordnete Radiallager einen geringen Durchmesser auf, wodurch in Verbindung mit den geringen in dem Radiallager auftretenden Umfangsgeschwindigkeiten die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise mit hohen Drehzahlen betrieben werden kann. Zudem treten an dem Radiallager der Lagereinrichtung des Triebflansches geringe Verluste auf. Zudem weist ein im Inneren des Triebflansches angeordnetes Radiallager gegenüber einer Außenlagerung des Triebflansches einen verringerten Bauaufwand und Platzbedarf auf.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist der Triebflansch mit einer koaxial zu dem Tragzapfen angeordneten Ausnehmung versehen, in die sich der Tragzapfen erstreckt, wobei das Radiallager radial zwischen dem Tragzapfen und der Ausnehmung angeordnet ist. Hierdurch wird der axiale Bauraumbedarf verringert, da das Radiallager sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung innerhalb der Abmessungen des Triebflansches und somit im Inneren des Triebflansches angeordnet ist.
Besondere Vorteile ergeben sich wenn gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Kolben mittels jeweils einer Kugelverbindung mit dem Triebflansch gelenkig gekoppelt sind, wobei das Radiallager in axialer Richtung der Axialkolbenmaschine im Bereich einer die Kugelmittelpunkte der Kugelverbindungen enthaltenden Ebene angeordnet ist. Die an dem Triebflansch der Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise im Bereich der Kugelmittelpunkt der Kugelverbindungen entstehenden Querkräfte können somit ohne störendes Kippmoment an dem Triebflansch von dem im Inneren des Triebflansches angeordneten Radiallager in das Gehäuse übertragen werden.
Bevorzugt ist der Tragzapfen einstückig an dem Gehäuse angeformt und somit einteiligen mit dem Gehäuse ausgeführt. Alternativ kann der Tragzapfen von einem zapfenförmigen Bauteil gebildet sein, das an dem Gehäuse befestigt ist, beispielsweise kraftschlüssig oder formschlüssig.
Mit besonderem Vorteil ist das Radiallager als Loslager, insbesondere als Wälzlager oder als Gleitlager, ausgebildet. Hierdurch wird ermöglicht, dass sich der Triebflansch der Axialkolbenmaschine in axialer Richtung bewegen und einstellen kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung weist das Gehäuse ein Gehäusebauteil, das mit einem Steuerspiegel versehen ist, mittels dem die Zufuhr und Abfuhr von Druckmittel erfolgt, und einen an dem Gehäusebauteil befestigten Gehäusedeckel aufweist, wobei der Gehäusedeckel mit dem Tragzapfen versehen ist. An dem Gehäusedeckel kann der Tragzapfen für das Radiallager der Lagereinrichtung des Triebflansches auf einfache Weise und mit geringem Herstellungsaufwand angeordnet oder befestigt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Gehäusebauteil mit einer Öffnung versehen, durch die sich die Triebwelle erstreckt und aus dem Gehäuse herausgeführt ist. Das mit dem Steuerspiegel versehene Gehäusebauteil kann mit geringem Herstellungsaufwand mit einer Öffnung versehen werden, um die Triebwelle aus dem Gehäuse herauszuführen.
Bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise ist zweckmäßigerweise die Zylindertrommel mit einer zentralen Längsausnehmung versehen, durch die sich die Triebwelle erstreckt. Die Triebwelle, die das Drehmoment der Axialkolbenmaschine überträgt, kann hierdurch auf einfache Weise durch die Zylindertrommel hindurchgeführt werden, um an dem mit dem Steuerspiegel versehenen Gehäusebauteil aus dem Gehäuse herausführen zu können.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Lagereinrichtung des Triebflansches ein Axialkräfte des Triebflansches aufnehmendes Axiallager, das axial zwischen dem Triebflansch und dem Gehäuse angeordnet ist. In Verbindung mit der als Radiallager ausgebildeten Lagereinrichtung zwischen dem Tragzapfen und dem Triebflansch kann mit einem Axiallager auf einfache Weise eine axiale Lagerung des Triebflansches und eine Abstützung der am Triebflansch angreifenden Axialkräfte in das Gehäuse erzielt werden.
Bei geringen Belastungen kann das Axiallager als Axial-Wälzlager ausgebildet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Axiallager als hydrostatisches Gleitlager ausgebildet. Ein derartiges hydrostatisches Gleitlager ermöglicht mit geringem Bauaufwand einen Betrieb der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine bei hohen Drehzahlen und bei hohen Belastungen.
Für ein hydrostatisches Gleitlager ergibt sich ein geringer Bauaufwand, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung der Triebflansch mit einer axialen Stirnseite an einer gehäuseseitigen Lauffläche abgestützt ist, wobei zwischen der axialen Stirnseite des Triebflansches und der gehäuseseitigen Lauffläche eine hydrostatische Entlastung ausgebildet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Triebwelle als Steckwelle ausgebildet, die über eine Drehmomentverbindung mit dem Triebflansch drehfest gekoppelt ist und ohne weitere Lagereinrichtung in dem Gehäuse drehbar angeordnet ist. Durch die eigene Lagerung des Triebflansches im Gehäuse, die die Querkräfte und die Axialkräfte abstützt, kann bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise die Triebwelle als querkraftfreier Drehmomentstab und somit als Steckwelle ausgebildet werden, die mittels einer Drehmomentverbindung mit dem Triebflansch drehmomentfest verbunden ist und nur das Drehmoment überträgt. Bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine weist die mit dem Triebflansch drehmomentfest gekoppelte Triebwelle keine eigene Lagerung in dem Gehäuse auf und ist als Steckwelle ausgebildet. Die mit dem Triebflansch gekoppelte Triebwelle der Axialkolbenmaschine kann somit als fliegende Steckwelle ausgebildet werden, die ohne weiteres Lager in dem Gehäuse drehbar angeordnet ist. Die Triebwelle ist somit in Bezug auf die Axialkolbenmaschine als Steckwelle ausgebildet und verfügt über keine eigene Lagerung im Gehäuse der Axialkolbenmaschine. Diese Ausführung der Triebwelle ermöglicht einen vereinfachten und kostengünstigen Aufbau des Gehäuses, da lediglich ein Radiallager und ein Axiallager zur Lagerung des Triebflansches erforderlich ist und die Triebwelle ohne eigene Lager fliegend gelagert werden kann. Der Entfall eines Lagers für die Triebwelle mit der entsprechenden Bohrung in dem Gehäuse ermöglicht weiterhin, das Gehäuse der Axialkolbenmaschine einfacher, in axialer Richtung kompakter, leichter und somit kostengünstiger auszuführen.
Die Drehmomentverbindung zwischen dem Triebflansch und der Triebwelle ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung von einer Mitnahmeverzahnung oder einer Keilwellenverbindung oder einer Polygonprofilverbindung ausgebildet, wobei die Drehmomentverbindung eine axiale Relativbewegung zwischen Triebflansch und Triebwelle ermöglicht. Mittels einer Mitnahmeverzahnung oder einer Keilwellenverbindung oder einer Polygonprofilverbindung kann mit geringem Bauaufwand die Triebwelle drehmomentsteif mit dem Triebflansch verbunden werden.
Die Mitnahme der Zylindertrommel erfolgt bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschinen Schrägachsenbauweise bevorzugt mittels einer Pleuelmitnahme, wobei die Kolben jeweils mit einer kegeligen Außenfläche versehen sind, mit der die Kolben in der Kolbenausnehmung abgestützt sind. Eine Pleuelmitnahme der Zylindertrommel, wobei das Drehmoment zur Mitnahme der Zylindertrommel zwischen den kegeligen Außenflächen der Kolben und den Innenflächen der Kolbenausnehmungen übertragen wird, ermöglicht es, die Triebwelle im Durchmesser groß auszuführen, da für die Mitnahme der Zylindertrommel kein zusätzliches Mitnahmegelenk erforderlich ist, das zwischen der Triebwelle bzw. dem Triebflansch und der Zylindertrommel angeordnet ist und das zusätzlichen radialen Bauraum benötigt, der zu einer Verringerung des Durchmessers der Triebwelle führt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist zwischen dem Triebflansch und der Zylindertrommel eine kugelförmige Führung ausgebildet, die von einem kugelförmigen Abschnitt des Triebflansches gebildet ist, auf dem die Zylindertrommel mit einem hohlkugelförmigen Abschnitt angeordnet ist. Hierdurch kann eine bauraumsparende und kostengünstige Führung der Zylindertrommel auf dem Triebflansch erzielt werden.
Der hohlkugelförmige Abschnitt der Zylindertrommel ist hierbei zweckmäßigerweise im Bereich der zentralen Längsausnehmung angeordnet.
Der hohlkugelförmige Abschnitt kann einstückig an der Zylindertrommel ausgebildet sein. Gemäß einer alternativen Ausgestaltungsform der Erfindung ist der hohlkugelförmige Abschnitt an einer hülsenartigen Buchse ausgebildet, die in der zentralen Längsausnehmung der Zylindertrommel angeordnet ist.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zwischen der Hülse und der Zylindertrommel eine Anpressfedereinrichtung angeordnet ist. Mit einer derartigen Anpressfedereinrichtung kann in bauraumsparender Weise eine Anpressung der Zylindertrommel an den Steuerspiegel sowie eine Anpressung des Triebflansches an der gehäuseseitigen Lauffläche im Bereich des als hydrostatisches Gleitlager ausgebildeten Axiallagers erzielt werden.
Eine Abdichtung des Gehäuseinnenraums des Gehäuses der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine kann auf einfache Weise erzielt werden, wenn zwischen der Triebwelle und der Öffnung des Gehäusebauteils eine Dichtungseinrichtung, beispielsweise ein Radialwellendichtring, angeordnet ist.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Triebwelle als Getriebeeingangswelle eines der Axialkolbenmaschine nachgeschalteten Untersetzungsgetriebes ausgebildet ist, insbesondere als Sonnenradwelle eines als Planetengetriebe ausgebildeten Untersetzungsgetriebes. Die Lagerung des Triebflansches auf dem Tragzapfen des Gehäuses ermöglicht es weiterhin, die als fliegend gelagerte Steckwelle ausgeführte und in den Triebflansch eingesteckte Triebwelle der Axialkolbenmaschine unmittelbar als Getriebeeingangswelle auszubilden. Mit dem axialen Abstand zwischen dem Triebflansch und der Getriebeeingangswelle, im Falle eines Planetengetriebes des Sonnenrades, entsteht eine Pendellänge, durch welche radiale Fluchtungsfehler durch geringe Schiefstellungen ausgeglichen werden können. Gegenüber dem Stand der Technik ist somit bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise keine zusätzliche Kupplungseinrichtung zwischen der Triebwelle und der Getriebeeingangswelle erforderlich, wodurch durch den Entfall einer Kupplungseinrichtung der Bauaufwand durch eine geringe Anzahl von Bauteilen weiter verringert werden kann und sich ein kompakte Bauweise in axialer Richtung erzielen lässt.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein hydrostatisches Antriebsaggregat bestehend aus einer erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine und einem der Axialkolbenmaschine nachgeschalteten Untersetzungsgetriebe, wobei die Triebwelle der Axialkolbenmaschine als Getriebeeingangswelle des Untersetzungsgetriebes ausgebildet ist. Durch die Lagerung des Triebflansches über eine im Inneren des Triebflansches angeordnete Lagereinrichtung und die Ausführung der als Steckwelle ausgebildeten Triebwelle als Getriebeeingangswelle kann ein hydrostatisches Antriebsaggregat zur Verfügung gestellt werden, das kompakte Abmessungen in axialer Richtung aufweist und durch eine geringe Teileanzahl einen geringen Bauaufwand aufweist.
Das erfindungsgemäße hydrostatische Antriebsaggregat ist bevorzugt als Drehwerksantrieb oder als Radantrieb oder als Windenantrieb ausgebildet.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
1 ein hydrostatisches Antriebsaggregat des Standes der Technik mit einer Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise des Standes der Technik in einem Längsschnitt,
2 eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise in einem Längsschnitt,
3 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßes hydrostatischen Antriebsaggregats mit einer erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine in einem Längsschnitt,
4 ein erfindungsgemäßes hydrostatisches Antriebsaggregat der 3 im Vergleich zu einem hydrostatischen Antriebsaggregat des Standes der Technik gemäß der 1 und
5 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebsaggregats mit einer erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine in einem Längsschnitt.
In der 1 ist ein beispielsweise als Drehwerksantrieb ausgebildetes hydrostatisches Antriebsaggregat 1 des Standes der Technik dargestellt.
Das Antriebsaggregat 1 umfasst eine in einem Gehäuse 3 angeordnete, als Hydromotor ausgebildete hydrostatische Axialkolbenmaschine 2 in Schrägachsenbauweise, die ein nachgeschaltetes Untersetzungsgetriebe 4 antreibt, das in einem Getriebegehäuse 5 angeordnet ist. Das Getriebegehäuse 5 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgeführt und von einem oberen Gehäuseteil 5a und einem unteren Gehäuseteil 5b gebildet, die miteinander verflanscht sind. Das Gehäuse 3 der Axialkolbenmaschine 2 ist mittels eines Befestigungsflansches 6 und entsprechenden Befestigungsschrauben 7 an dem Getriebegehäuse 5 befestigt. Das Gehäuse 3 der Axialkolbenmaschine besteht aus einem Gehäusetopf 3a und einem an dem Gehäusetopf 3a angeflanschten Gehäusedeckel 3b, an dem die hydraulischen Anschlüsse der Axialkolbenmaschine 2 ausgebildet sind. Die Axialkolbenmaschine 2 in Schrägachsenbauweise und das nachgeschaltete Untersetzungsgetriebe 4 sind koaxial angeordnet und weisen eine gemeinsame Längsachse L auf.
Das Getriebegehäuse 5 ist mit einem Befestigungsflansch 8 versehen, mit dem das Antriebsaggregat 1 an einem nicht näher dargestellten Fahrzeugkörper eines Fahrzeugs, beispielsweise einer als Bagger ausgebildeten mobilen Arbeitsmaschine, befestigbar ist. Der Befestigungsflansch 8 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel von einer Flanschplatte 9 mit Öffnungen 10 für Verschraubungen versehen, mittels denen das Getriebegehäuse 5 und somit das Antriebsaggregat 1 mit dem Fahrzeugkörper starr verbindbar ist.
Die Axialkolbenmaschine 2 des Standes der Technik weist eine Triebwelle 11 auf, die auf nicht näher dargestellte Weise mittels zwei als Wälzlager ausgebildeten Lagern in dem Gehäuse 3 drehbar gelagert ist. Durch die Lager der Triebwelle 11 ist die Triebwelle 11 bezüglich des Gehäuses 3 der Axialkolbenmaschine 2 in radialer Richtung und in axialer Richtung festgelegt.
Die Triebwelle 11 steht unter Zwischenschaltung des Untersetzungsgetriebes 4 zum Antrieb mit einer in dem Getriebegehäuse 5 drehbar angeordneten Abtriebswelle 12 in trieblicher Verbindung. Die Abtriebswelle 12 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eines Drehwerkantriebs mit einem Antriebsritzel 13 versehen. Das Untersetzungsgetriebe 4 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als ein- oder mehrstufiges Planetengetriebe ausgebildet mit einer als Sonnenradwelle ausgebildeten Getriebeeingangswelle 14, einem Planetenräder tragenden Planetenträger 15 als Abtrieb und einem feststehenden Hohlrad 16. Die als Sonnenradwelle ausgebildete Getriebeeingangswelle 14 steht mittels einer als Mitnahmeverzahnung ausgebildeten Kupplungseinrichtung 17 mit der Triebwelle 11 der Axialkolbenmaschine 2 in Verbindung. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Hohlrad 16 an dem Getriebegehäuse 5 ausgebildet und steht der Planetenträger 15 mit der Abtriebswelle 12 zu deren Antrieb in Verbindung. Die Abtriebswelle 12 ist mittels einer von zwei Lagern bestehenden Lagerung 18 in dem Getriebegehäuse 5 gelagert.
Das Antriebsaggregat 1 kann weiterhin mit einer Bremseinrichtung 19 versehen sein, die im dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen der Axialkolbenmaschine 2 und dem Untersetzungsgetriebe 4 angeordnet ist und auf die Kupplungseinrichtung 17 wirkt.
Bei der Ausführung des Antriebsaggregats 1 des Standes der Technik ist nachteilig, dass für die Lagerung der Triebwelle 11 in dem Gehäuse 3 jeweils zwei aufwändige Lager, beispielsweise als Kegelrollenlager ausgebildete Wälzlager, erforderlich sind, die in Verbindung mit den erforderlichen Bohrungen für die Lager in dem Gehäuse 3 zu einem entsprechend hohen Bauaufwand führen. Zudem ist eine Getriebeeingangswelle 14 mit einer aufwändigen Kupplungseinrichtung 17 zwischen der Triebwelle 11 und der Getriebeeingangswelle 14 erforderlich, um einen radialen Ausgleich der als Sonnenradwelle ausgebildeten Getriebeeingangswelle 14 zu ermöglichen.
In der 2 ist eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine 2 in Schrägachsenbauweise in einem Längsschnitt dargestellt.
Die erfindungsgemäße als Schrägachsenmaschine ausgebildete hydrostatische Axialkolbenmaschine 2 gemäß der 2 weist ein Gehäuse 102 auf, das aus einem Gehäusebauteil 102a und einem Gehäusedeckel 102b besteht, der an dem Gehäusebauteil 102a befestigt ist. In dem Gehäuse 102 ist ein Triebflansch 103 und eine Triebwelle 104 um eine Rotationsachse R_t drehbar angeordnet, die einer Längsachse L der Axialkolbenmaschine 2 entspricht.
Axial benachbart zu dem Triebflansch 103 ist eine Zylindertrommel 107 in dem Gehäuse 102 angeordnet, die um eine Rotationsachse R_z drehbar angeordnet und mit mehreren Kolbenausnehmungen 108 versehen ist, die im dargestellten Ausführungsbeispiel konzentrisch zu der Rotationsachse R_z der Zylindertrommel 107 angeordnet sind. In jeder Kolbenausnehmung 108 ist ein Kolben 110 längsverschiebbar angeordnet.
Die Rotationsachse R_t des Triebflansches 103 bzw. der Triebwelle 104 schneidet die Rotationsachse R_z der Zylindertrommel 107 im Schnittpunkt S.
Die Zylindertrommel 107 liegt zur Steuerung der Zu- und Abfuhr von Druckmittel in den von den Kolbenausnehmungen 108 und den Kolben 110 gebildeten Verdrängerräumen V an einem Steuerspiegel 115 an, die mit nicht mehr dargestellten nierenförmigen Steuerausnehmungen versehen ist, die einen Einlassanschluss und einen Auslassanschluss der Axialkolbenmaschine 2 bilden. Zur Verbindung der von den Kolbenausnehmungen 108 und den Kolben 110 gebildeten Verdrängerräumen V mit den Steuerausnehmungen des Steuerspiegels 115 ist die Zylindertrommel 107 an jeder Kolbenausnehmung 108 mit einer Steueröffnung 118 versehen.
Die Axialkolbenmaschine 2 der 2 ist als Konstantmaschine mit einem festen Verdrängervolumen ausgebildet. Bei der Konstantmaschine ist der Neigungswinkel α und somit der Schwenkwinkel der Rotationsachse R_z der Zylindertrommel 107 bezüglich der Rotationsachse R_t des Triebflansches 103 bzw. der Triebwelle 104 fest und konstant. Der Steuerspiegel 115, an der die Zylindertrommel 107 anliegt, ist hierbei an dem Gehäuse 102 ausgebildet, im darstellten Ausführungsbeispiel an einer drehfest im Gehäuse 102 angeordneten Steuerscheibe 116.
Die Kolben 110 sind jeweils an dem Triebflansch 103 gelenkig befestigt. Hierzu ist zwischen dem jeweiligen Kolben 110 und dem Triebflansch 103 jeweils eine Kugelverbindung 120 ausgebildet. Die Kugelverbindungen 120 sind als Kugelgelenke ausgebildet, die jeweils von einem Kugelkopf 110a des Kolbens 110 und einer Kugelkalotte 103a in dem Triebflansch 103 gebildet sind, in der der Kolben 110 mit dem Kugelkopf 110a befestigt ist.
Die Kugelmittelpunkte M der Kugelverbindungen 120 sind in einer Ebene E angeordnet, die senkrecht zur Rotationsachse R_t ist.
Bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 2 in Schrägachsenbauweise sind der Triebflansch 103 und die Triebwelle 104 von getrennten Bauteilen gebildet.
Zur Lagerung des Triebflansches 103 in dem Gehäuse 102 ist eine Lagereinrichtung 105 vorgesehen, die ein Radiallager 105a umfasst, das radial zwischen dem Triebflansch 103 und einem an dem Gehäuse 102 angeordneten Tragzapfen 125 angeordnet ist. Der Tragzapfen 125 ist koaxial zur Rotationsachse R_t angeordnet.
Der Triebflansch 103 ist hierzu mit einer koaxial zu dem Tragzapfen 125 angeordneten zentrischen Ausnehmung 103b versehen, in die sich der Tragzapfen 125 hineinerstreckt. Das Radiallager 105a ist radial zwischen dem Tragzapfen 125 und der Ausnehmung 103b des Triebflansches 103 angeordnet.
Das Radiallager 105a ist in axialer Richtung der Axialkolbenmaschine 2 im Bereich der die Kugelmittelpunkte M der Kugelverbindungen 120 enthaltenden Ebene E angeordnet.
Der Tragzapfen 125 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel an dem Gehäusedeckel 102b einstückig angeformt und erstreckt sich in Richtung des Gehäuseinnenraums. Alternativ kann der Tragzapfen 125 von einem separaten Bauteil gebildet sein, das an dem Gehäusedeckel 102b befestigt ist.
Das innerhalb des Triebflansches 103 angeordnete Radiallager 105a ist als Loslager ausgebildet, das im dargestellten Ausführungsbeispiel als Wälzlager ausgeführt ist.
Der Triebflansch 103 der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 2 in Schrägachsenbauweise ist somit mittels des Radiallagers 105a auf dem gehäuseseitigen Tragzapfen 125 innen gelagert. Das im Inneren des Triebflansches 103 angeordnete Radiallager 105a dient zur radialen Abstützung des Triebflansches 103 und stützt die an den Kugelverbindungen 120 angreifenden Querkräfte der Axialkolbenmaschine 2 an dem Tragzapfen 125 und somit am Gehäuse 102 ab. Das Radiallager 105a ist hierzu mit einem Außenring in der Ausnehmung 103b des Triebflansches 103 angeordnet und mit einem Innenring auf dem Tragzapfen 12 abgestützt.
Bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 2 ist das Gehäusebauteil 102a als Steuerbodenaufnahme ausgebildet, an der der Steuerspiegel 115 angeordnet ist und in der Druckmittelkanäle 117a 117b ausgebildet sind, die zur Zufuhr und Abfuhr des Druckmittels in bzw. aus den Verdrängerräumen V dienen. An dem Gehäusebauteil 102a sind weiterhin die hydraulischen Anschlüsse der Axialkolbenmaschine 2 ausgebildet.
Zur axialen Lagerung des Triebflansches 103 an dem Gehäuse 102 umfasst bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 2 die Lagereinrichtung 105 ein Axiallager 105b.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Axiallager 105b als hydrostatisches Gleitlager 131 ausgebildet. Der Triebflansch 103 ist hierzu mit einer axialen Stirnseite 103c an einer gehäuseseitigen Lauffläche 102c abgestützt, wobei zwischen der axialen Stirnseite 103c des Triebflansches 103 und der gehäuseseitigen Lauffläche 102c eine hydrostatische Entlastung ausgebildet ist. Für die hydrostatische Entlastung sind in der Stirnseite 103c des Triebflansches 103 Drucktaschen 132 angeordnet, die über einen Verbindungskanal 133 in dem Triebflansch 103 und einem Verbindungskanal 134 in dem Kolben 110 mit dem jeweiligen Verdrängerraum V in Verbindung stehen. Die gehäuseseitige Lauffläche 102c kann direkt im Gehäusedeckel 102b ausgebildet werden oder – wie im dargestellten Ausführungsbeispiel – an einer kreisförmigen axialen Gleitscheibe, die am Gehäusedeckel 102b drehfest befestigt ist.
Bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 2 ist die das Drehmoment der Axialkolbenmaschine 2 übertragenden Triebwelle 104 ohne eigene Lagerung in dem Gehäuse 102 drehbar gelagert. Die Triebwelle 104 ist als in den Triebflansch 103 eingesteckte Steckwelle ausgebildet, die an einem ersten Ende über eine Drehmomentverbindung 140, beispielsweise eine Mitnahmeverzahnung mit dem Triebflansch 103 drehmomentfest gekoppelt ist.
Bei der erfindungsgemäßen Lagerung des Triebflansches 103 auf dem Tragzapfen 125 stützen sich die Querkräfte der Axialkolbenmaschine 2 direkt über das Radiallager 105a und den Tragzapfen 125 im Gehäuse 102 ab, so dass die Triebwelle 104 als querkraftfreier Drehmomentstab ausgebildet ist, der lediglich das Antriebs- bzw. Abtriebsdrehmoment überträgt.
Die Zylindertrommel 107 ist mit einer zentralen, konzentrisch zur Rotationsachse R_z der Zylindertrommel 107 angeordneten Längsausnehmung 111 versehen, durch die sich die Triebwelle 104 hindurcherstreckt.
Das als Steuerbodenaufnahme ausgebildete Gehäusebauteil 102a ist mit einer Öffnung 135 versehen, durch die sich die Triebwelle 104 erstreckt und im Bereich der Steuerbodenaufnahme aus dem Gehäuse 102 herausgeführt ist.
Sofern eine Abdichtung des Gehäuseinnenraums des Gehäuses 102 erforderlich ist, kann zwischen der Triebwelle 104 und der Öffnung 135 des Gehäusebauteils 102 eine Dichtungseinrichtung 136 angeordnet sein, beispielsweise ein Radialwellendichtring.
Bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 2 erfolgt die Führung der Zylindertrommel 107 mittels einer kugelförmigen Führung 150, die zwischen dem Triebflansch 103 und der Zylindertrommel 107 ausgebildet ist. Die kugelförmigen Führung 150 ist von einem kugelförmigen Abschnitt 150a des Triebflansches 103 gebildet, auf dem die Zylindertrommel 107 mit einem hohlkugelförmigen Abschnitt 150b angeordnet ist. Der hohlkugelförmige Abschnitt 150b ist an der Zylindertrommel 107 im Bereich der zentralen Längsausnehmung 111 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der hohlkugelförmige Abschnitt 150b an der Stirnseite einer hülsenartigen Buchse 151 ausgebildet, die in der zentralen Längsausnehmung 111 der Zylindertrommel 107 und somit im Inneren der Zylindertrommel 107 drehfest und längsverschiebbar angeordnet ist. Der Mittelpunkt der Abschnitte 150a, 150b liegen auf dem Schnittpunkt S der Rotationsachse R_t des Triebflansches 103 bzw. der Triebwelle 104 und der Rotationsachse R_z der Zylindertrommel 107.
Zwischen der hülsenartigen Buchse 151 und der Zylindertrommel 107 ist eine Anpressfedereinrichtung 170 angeordnet. Die Anpressfedereinrichtung 170 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel von mehreren Federn 171, beispielsweise Druckfedern, gebildet, die über den Umfang verteil in entsprechenden Ausnehmungen der Buchse 151 und der Zylindertrommel 107 konzentrisch zur Rotationsachse R_z angeordnet sind und an der Buchse 151 sowie der Zylindertrommel 107 abgestützt sind.
Mit der Anpressfedereinrichtung 170 wird eine Anpressung der Zylindertrommel 107 an den Steuerspiegel 115 im Bereich der Dichtfläche zwischen der Stirnseite der Zylindertrommel 107 und dem Steuerspiegel 115 sowie eine Anpressung des Triebflansches 103 mit der axialen Stirnseite 103c an der gehäuseseitigen Lauffläche 102c im Bereich des hydrostatischen Gleitlagers 131 und somit eine Anpressung der Dichtfläche zwischen dem Triebflansch 103 und der gehäuseseitigen Lauffläche 102c erzielt.
Um im Betrieb der Axialkolbenmaschine 2 eine Mitnahme der Zylindertrommel 7 zu erzielen, ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Pleuelmitnahme für die Zylindertrommel 107 vorgesehen, die eine drehsynchrone Mitnahme der Zylindertrommel 107 ermöglicht. Die Kolben 110 sind hierzu jeweils mit einer kegeligen Außenfläche 110a versehen, mit der die Kolben 110 in der als Zylinderbohrung ausgebildeten Kolbenausnehmung 108 abgestützt sind.
Die Kolben 110 weisen weiterhin am Kolbenende jeweils einen Bundabschnitt 110b auf. Zur Abdichtung der Kolben 110 gegenüber den Kolbenausnehmungen 108 ist an dem Bundabschnitt 110b des Kolbens 110 jeweils ein Dichtungsmittel 121, beispielsweise ein Kolbenring, angeordnet.
In der 3 ist ein erfindungsgemäßes hydrostatisches Antriebsaggregat 1 dargestellt, das eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine 2 gemäß der 2 aufweist und hinsichtlich des nachgeschalteten Untersetzungsgetriebes 4 mit der 1 identisch ist. Mit der 1 identische Bauteile des nachgeschalteten Untersetzungsgetriebes 4 sind in der 3 mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Die im Bereich des als Steuerbodenaufnahme ausgebildeten Gehäusebauteils 102a aus dem Gehäuse 102 herausgeführte Triebwelle 104 ist unmittelbar als Getriebeeingangswelle 14 des Untersetzungsgetriebes 4 ausgebildet. An dem zweiten Ende ist die als Steckwelle ausgebildete Triebwelle 104 hierbei mit einer angeformten Verzahnung 160 versehen, die das Sonnenrad des als Planetengetriebes ausgebildeten Untersetzungsgetriebes 4 bildet.
In dem Ausführungsbeispiel der 3 wirkt die zwischen der Axialkolbenmaschine 2 und dem Untersetzungsgetriebe 4 angeordnete Bremseinrichtung 19 auf die als Steckwelle und Getriebeeingangswelle 14 ausgebildete Triebwelle 104.
Im dem Ausführungsbeispiel ist weiterhin das Gehäusebauteil 102a der Axialkolbenmaschine 2 und das obere Gehäuseteil 5a des Getriebegehäuses 5 einstückig ausgeführt, so dass an dem Flansch 6 direkt der Gehäusedeckel 102b der Axialkolbenmaschine 2 befestigt ist.
Das Antriebsaggregat der 3 ist als Drehwerksantrieb ausgebildet, wobei die Abtriebswelle 12 des Untersetzungsgetriebes 4 mit einem Antriebsritzel 13 versehen ist.
In der 5 ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsaggregats 1 dargestellt, das sich von der 3 dadurch unterscheidet, dass das Antriebsaggregat 1 der 5 als Radantrieb ausgebildet ist. Die Abtriebswelle 12 des Untersetzungsgetriebes 4 ist als Nabe ausgebildet, die mit einem Radflansch 21 zur Aufnahme einer Radfelge eines Antriebsrades versehen ist.
In der 4 ist in der linken Abbildung ein als Drehwerksantrieb ausgebildetes hydrostatisches Antriebsaggregat 1 des Standes der Technik gemäß der 1 und in der rechten Abbildung ein als Drehwerksantrieb ausgebildetes erfindungsgemäßes, hydrostatisches Antriebsaggregat 1 gemäß der 3 dargestellt, wobei die Untersetzungsgetriebe 4 jeweils im Aufbau gleich sind. Mit der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 2 in Schrägachsenbauweise ist gegenüber dem Stand der Technik eine Verringerung der axialen Abmessungen des Antriebsaggregats 1 erzielbar, die in der Abbildung der 4 mit dem Maß 200 verdeutlicht ist.
Die Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf.
Bei der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 2 ist keine im Gehäuse 102 gelagerte Triebwelle erforderlich. Die Drehmomentverbindung der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 2 mit einem Abtrieb, beispielsweise dem Untersetzungsgetriebe 4, erfolgt mit der direkt in den Triebflansch 103 drehmomentfest eingesteckten Triebwelle 104, die bei der Ausführung des Untersetzungsgetriebes 4 als Planetengetriebe gleichzeitig das Sonnenrad des Planetengetriebes bildet, so dass die Triebwelle 104 der Axialkolbenmaschine 2 und das Sonnenrad des Planetengetriebes einteilig ausgeführt werden können. Mit dem axialen Abstand zwischen dem Triebflansch 103 und dem Sonnenrad entsteht eine Pendellänge, durch welche radiale Fluchtungsfehler durch geringe Schiefstellungen ausgeglichen werden können.
Durch den Entfall einer in dem Gehäuse 102 der Axialkolbenmaschine 2 gelagerten Triebwelle 104 wird die Anzahl der Bauteile verringert und die Montage vereinfacht. Eine separate Getriebeeingangswelle 14 und eine Kupplungseinrichtung 17 sind nicht erforderlich. Weiterhin vereinfacht sich der Aufbau des Gehäuses 102 der Axialkolbenmaschine 2.
Mit der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 2 ist eine in axialer Richtung kompakte Bauweise bei geringem Gewicht erzielbar. Zudem ergibt sich ein geringer Herstellaufwand der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 2.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine 2 kann anstelle als Konstantmaschine alternativ als in der Verdrängermenge einstellbare Verstellmaschine ausgeführt werden. Bei einer Verstellmaschine ist der Neigungswinkel α der Rotationsachse R_z der Zylindertrommel 7 bezüglich der Rotationsachse R_t des Triebflansches 103 bzw. der Triebwelle 4 zur Verstellung der Verdrängermenge veränderbar. Der Steuerspiegel 115, an der die Zylindertrommel 107 anliegt, kann hierbei an einem in dem Gehäusebauteil 102a verschwenkbar angeordneten Wiegenkörper ausgebildet sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 3943828 A1 [0004]
DE 10154921 A1 [0004, 0004, 0005]
US 3827337 A1 [0006]
US 3175511 A1 [0006]

Claims

Hydrostatische Axialkolbenmaschine (2) in Schrägachsenbauweise mit einer um eine Rotationsachse (R_t) drehbar innerhalb eines Gehäuses (102) angeordneten Triebwelle (104), mit einem drehbar innerhalb des Gehäuses (102) angeordneten Triebflansch (103), und einer um eine Rotationsachse (R_z) drehbar innerhalb eines Gehäuses (102) der Axialkolbenmaschine (2) angeordneten Zylindertrommel (107), wobei die Zylindertrommel (107) mit mehreren Kolbenausnehmungen (108) versehen ist, in denen jeweils ein Kolben (110) längsverschiebbar angeordnet ist, wobei die Kolben (110) an dem Triebflansch (103) gelenkig befestigt sind, und wobei eine Lagereinrichtung (105) zur Lagerung des Triebflansches (103) in dem Gehäuse (102) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtung (105) des Triebflansches (103) ein Querkräfte des Triebflansches (103) aufnehmendes Radiallager (105a) umfasst, das radial zwischen dem Triebflansch (103) und einem an dem Gehäuse (102) angeordneten Tragzapfen (125) angeordnet ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Triebflansch (103) mit einer koaxial zu dem Tragzapfen (125) angeordneten Ausnehmung (103b) versehen ist, in die sich der Tragzapfen (125) erstreckt, wobei das Radiallager (105a) radial zwischen dem Tragzapfen (125) und der Ausnehmung (103a) angeordnet ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (110) mittels jeweils einer Kugelverbindung (120) mit dem Triebflansch (103) gelenkig gekoppelt sind, wobei das Radiallager (105a) in axialer Richtung der Axialkolbenmaschine (2) im Bereich einer die Kugelmittelpunkte (M) der Kugelverbindungen (120) enthaltenden Ebene (E) angeordnet ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragzapfen (125) einstückig an dem Gehäuse (102) angeformt ist oder von einem zapfenförmigen Bauteil gebildet ist, das an dem Gehäuse (102) befestigt ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallager (105a) als Loslager ausgebildet ist, insbesondere als Wälzlager oder als Gleitlager.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (102) ein Gehäusebauteil (102a), das mit einem Steuerspiegel (115) versehen ist, mittels dem die Zufuhr und Abfuhr von Druckmittel erfolgt, und einen an dem Gehäusebauteil (102a) befestigten Gehäusedeckel (102b) aufweist, wobei der Gehäusedeckel (102b) mit dem Tragzapfen (125) versehen ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusebauteil (102a) mit einer Öffnung (135) versehen ist, durch die sich die Triebwelle (104) erstreckt und aus dem Gehäuse (102) herausgeführt ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylindertrommel (107) mit einer zentralen Längsausnehmung (111) versehen ist, durch die sich die Triebwelle (104) erstreckt.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtung (105) des Triebflansches (103) ein Axialkräfte des Triebflansches (103) aufnehmendes Axiallager (105b) umfasst, das axial zwischen dem Triebflansch (103) und dem Gehäuse (102) angeordnet ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (105b) als hydrostatisches Gleitlager (131) ausgebildet ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Triebflansch (103) mit einer axialen Stirnseite (103c) an einer gehäuseseitigen Lauffläche (102c) abgestützt ist, wobei zwischen der axialen Stirnseite (103c) des Triebflansches (103) und der gehäuseseitigen Lauffläche (102c) eine hydrostatische Entlastung ausgebildet ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Triebwelle (104) als Steckwelle ausgebildet ist, die über eine Drehmomentverbindung (140) mit dem Triebflansch (103) drehfest gekoppelt ist und ohne weitere Lagereinrichtung in dem Gehäuse (102) drehbar angeordnet ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentverbindung (140) zwischen dem Triebflansch (103) und der Triebwelle (104) von einer Mitnahmeverzahnung oder einer Keilwellenverbindung oder einer Polygonprofilverbindung ausgebildet ist, wobei die Drehmomentverbindung (140) eine axiale Relativbewegung zwischen Triebflansch (103) und Triebwelle (104) ermöglicht.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahme der Zylindertrommel (107) mittels einer Pleuelmitnahme erfolgt, wobei die Kolben (110) jeweils mit einer kegeligen Außenfläche (110a) versehen sind, mit der die Kolben (110) in der Kolbenausnehmung (108) abgestützt sind.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Triebflansch (103) und der Zylindertrommel (107) eine kugelförmige Führung (150) ausgebildet ist, die von einem kugelförmigen Abschnitt (150a) des Triebflansches (103) gebildet, auf dem die Zylindertrommel (107) mit einem hohlkugelförmigen Abschnitt (105b) angeordnet ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlkugelförmige Abschnitt (150b) der Zylindertrommel (107) im Bereich der zentralen Längsausnehmung (111) angeordnet ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlkugelförmige Abschnitt (150b) einstückig an der Zylindertrommel (107) ausgebildet ist oder an einer Buchse (151) ausgebildet ist, die in der zentralen Längsausnehmung der Zylindertrommel (107) angeordnet ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Hülse (151) und der Zylindertrommel (7) eine Anpressfedereinrichtung (170) angeordnet ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Triebwelle (104) und der Öffnung (135) des Gehäusebauteils (102a) eine Dichtungseinrichtung (136) angeordnet ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Triebwelle (104) als Getriebeeingangswelle (14) eines der Axialkolbenmaschine (2) nachgeschalteten Untersetzungsgetriebes (4) ausgebildet ist, insbesondere als Sonnenradwelle eines als Planetengetriebe ausgebildeten Untersetzungsgetriebes.
Hydrostatisches Antriebsaggregat bestehend aus einer Axialkolbenmaschine (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 20 und einem der Axialkolbenmaschine (2) nachgeschalteten Untersetzungsgetriebe (4), wobei die Triebwelle (104) der Axialkolbenmaschine (2) als Getriebeeingangswelle (14) des Untersetzungsgetriebes (4) ausgebildet ist.
Hydrostatisches Antriebsaggregat nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrostatische Antriebsaggregat (1) als Drehwerksantrieb oder als Radantrieb oder als Windenantrieb ausgebildet ist.