DE102015120764A1 - Axialkolbenmaschine - Google Patents

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DE102015120764A1
DE102015120764A1 DE102015120764.8A DE102015120764A DE102015120764A1 DE 102015120764 A1 DE102015120764 A1 DE 102015120764A1 DE 102015120764 A DE102015120764 A DE 102015120764A DE 102015120764 A1 DE102015120764 A1 DE 102015120764A1
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distributor plate
piston machine
pressure
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Stefan Haug
Daniel Obermüller
Johannes Bette
Josef Kopecki
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Offenbart ist eine Axialkolbenmaschine mit einer Zylindertrommel, die einstückig mit einer Triebwelle verbunden ist. Zur Druckmittelzu- und abfuhr ist stirnseitig der Zylindertrommel eine Verteilerplatte in einem Maschinengehäuse angeordnet, die fluidisch mit Zylinderbohrungen in der Zylindertrommel kommuniziert. Die Zylinderbohrungen sind hierbei derart ausgestaltet, dass auf Innenwandungen der Zylinderbohrungen keine Axialkräfte in Richtung der Verteilerplatte wirken.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Hintergrund der Erfindung
  • In der DE 430113402 ist eine derartige Axialkolbenmaschine offenbart. Diese hat eine Zylindertrommel, die einstückig mit einer Triebwelle ausgebildet ist. Zwischen einem Steuerspiegel und der Zylindertrommel ist eine Druckplatte vorgesehen. Die Druckplatte ist axial verschiebbar mit der Zylindertrommel verbunden. Hierfür ist eine Steckbuchse vorgesehen. Diese ist zum einen mit der Druckplatte verbunden und zum anderen taucht diese in eine Zylinderbohrung der Zylindertrommel ein. In einer jeweiligen Zylinderbohrung der Zylindertrommel ist ein Kolben gleitend geführt. Im Bereich der Steckbuchse hat die Druckplatte eine Durchgangsöffnung, die bei einer Rotation der Zylindertrommel im Einsatz der Axialkolbenmaschine in Überdeckung mit Steueröffnungen des Steuerspiegels bringbar ist. Über eine Feder werden die Druckplatte und die Zylindertrommel jeweils mit einer Kraft in entgegengesetzter Richtung beaufschlagt, womit die Druckplatte in Richtung des Steuerspiegels und die Zylindertrommel in Richtung weg vom Steuerspiegel gedrückt wird. Nachteilig bei einer derartigen Axialkolbenmaschine ist der hohe vorrichtungstechnische Aufwand.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolbenmaschine zu schaffen, bei der ein vorrichtungstechnischer Aufwand gesenkt ist und/oder bei der vorzugsweise eine Triebwerksstabilität gesteigert ist und/oder bei der vorzugsweise ein Leistungsbereich gesteigert ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Axialkolbenmaschine gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß ist eine Axialkolbenmaschine oder hydrostatische Verdrängereinheit vorgesehen, die ein Maschinengehäuse mit einer darin drehbar gelagerten Triebwelle aufweist. Die Triebwelle ist fest mit einer Zylindertrommel verbunden. Beispielsweise sind die Triebwelle und die Zylindertrommel einstückig ausgebildet oder über Befestigungsmittel, wie beispielsweise eine oder mehrere Schrauben, miteinander verbunden. Die Zylindertrommel hat eine Mehrzahl oder eine Vielzahl von durchgängigen Zylinderbohrungen. In diesen kann jeweils gleitend ein Kolben führbar sein. Vorzugsweise ist die Zylindertrommel über die Triebwelle im Maschinengehäuse gelagert. Die Zylindertrommel kann des Weiteren mit ihrer Stirnseite einer, insbesondere im Maschinengehäuse gelagerten, Verteilerplatte oder Steuerspiegel gegenüber legen und vorzugsweise an dieser anliegen oder weiter vorzugsweise zumindest abschnittsweise an dieser anliegen. Mit Vorteil sind die Zylinderbohrungen derart ausgestaltet, dass auf Innenwandungen der Zylinderbohrungen im Wesentlichen keine Axialkräfte in Richtung der Verteilerplatte wirken.
  • Diese Lösung hat den Vorteil, dass die Axialkolbenmaschine eine hohe Triebwerksstabilität aufweist, da die Zylindertrommel nicht auf der Triebwelle gelagert ist, sondern einstückig mit dieser verbunden ist und somit über die Triebwelle im Maschinengehäuse gelagert wird. Die verbesserte Triebwerksstabilität führt zu einem erhöhten Wirkungsgrad. Da die Zylindertrommel über die Triebwelle im Maschinengehäuse gelagert wird, kann die Geometrie der Zylinderbohrungen frei gewählt werden. Es ist nicht mehr notwendig, die Zylindertrommel über Innenwandungen der Zylinderbohrungen mit einem Druckmittel in Richtung der Verteilerplatte zu beaufschlagen, wie es bei einer getrennten Ausgestaltung von Zylindertrommel und Triebwelle üblich ist. Durch die freie Ausgestaltung der Geometrie der Zylinderbohrungen ist es insbesondere nicht mehr notwendig, deren Öffnungsquerschnitt hin zur Verteilerplatte zu verengen. Somit ist beispielsweise ein Öffnungsquerschnitt einer Saugseite nicht mehr begrenzt, was zu einer Erhöhung eines förderbaren Volumenstroms der Axialkolbenmaschine führt. Somit kann weiter eine Drehzahl gesteigert werden, was wiederum zu einer Volumenstromsteigerung führt. Die erhöhte Triebwerksstabilität wiederum führt zu einer Reduzierung von volumetrischen und hydromechanischen Verlusten. Ferner wird durch die starre Lagerung des Zylinders auf der Triebwelle ein Verkippen von diesem verhindert. Auf die Zylindertrommel wirkende Kräfte werden nun über die Triebwelle und deren Lagerung im Maschinengehäuse aufgenommen.
  • Vorzugsweise haben die Zylinderbohrungen jeweils einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt, insbesondere haben sie keine Querschnittsverengungen. Alternativ kann sich ein Querschnitt der Zylinderbohrungen hin in Richtung der Verteilerplatte verbreitern.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verteilerplatte im Maschinengehäuse, insbesondere in oder an einer Anschlussplatte, fixiert oder unbeweglich angeordnet. Hierdurch ist die Verteilerplatte und somit die Axialkolbenmaschine äußerst einfach ausgestaltbar. Eine Entlastung wird über ein druckbeaufschlagtes Fluid zwischen der Zylindertrommel und der Verteilerplatte realisiert. Vorzugsweise ist bei dieser Ausführungsform eine Fertigung der zusammenwirkenden Bauteile, wie die Zylindertrommel und die Verteilerplatte, derart, dass eine optimale Schmierspaltbildung zwischen der Zylindertrommel und der Verteilerplatte ermöglicht ist.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Verteilerplatte im Maschinengehäuse, insbesondere in oder an einer Anschlussplatte, in Richtung einer Längsachse der Triebwelle verschiebbar gelagert und in Richtung der Zylindertrommel mit einer Kraft beaufschlagbar. Durch die variable Lagerung der Verteilerplatte können beispielsweise eine Durchbiegung der Triebwelle sowie Fertigungsungenauigkeiten ausgeglichen werden. Vorzugsweise ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Verteilerplatte relativ zu einer Längsachse der Triebwelle, insbesondere zumindest etwas, verkippbar. Hierdurch wiederum kann eine minimale Verkippung der Zylindertrommel bzw. der Triebwelle ausgeglichen werden. Durch die variable Lagerung der Verteilerplatte kann somit auf einfache Weise sichergestellt werden, dass ein Spalt zwischen der Zylindertrommel und der Verteilerplatte eine annährend gleiche Breite hat.
  • Mit Vorteil erfolgt die Kraftbeaufschlagung der Verteilerplatte in Richtung der Zylindertrommel über zumindest ein Federelement. Somit kann auf vorrichtungstechnisch einfache Weise die Verteilerplatte mit einer Kraft beaufschlagt werden. Weiter vorzugsweise sind das zumindest eine Federelement oder eine Mehrzahl oder Vielzahl von Federelementen dichtend ausgebildet, um eine Hochdruckseite von einer Niederdruckseite zu trennen. Somit hat das Federelement kostengünstig und vorrichtungstechnisch einfach eine Doppelfunktion, nämlich eine Kraft zum Beaufschlagen der Verteilerplatte bereit zu stellen und eine Trenn- bzw. Dichtfunktion zu übernehmen.
  • Vorzugsweise ist das zumindest eine Federelement vorrichtungstechnisch einfach zwischen einer von der Zylindertrommel wegweisenden Rückseite der Verteilerplatte und dem Maschinengehäuse oder der Anschlussplatte angeordnet. Zum Anordnen des Federelements kann zwischen der Rückseite der Verteilerplatte und dem Maschinengehäuse ein Spalt vorgesehen sein.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Verteilerplatte in Richtung der Zylindertrommel mit einer verstellbaren Kraft beaufschlagbar. Vorzugsweise ist die Kraft bedarfsgerecht beaufschlagbar, wodurch eine bedarfsangepasste Anpressung der Verteilerplatte auf die Zylindertrommel umsetzbar ist. Somit kann eine bedarfsabhängige Verstellung eines Anpressdrucks der Verteilerplatte auf die Zylindertrommel vorgesehen werden. Die bedarfsgerechte Beaufschlagung der Kraft erfolgt dabei derart, dass die Kraft in Abhängigkeit beispielsweise von einer Kennlinie erfolgt. Die Beaufschlagung der Kraft kann des Weiteren dabei insbesondere derart erfolgen, dass diese abhängig von einem Arbeitsdruck und/oder abhängig vom Betrieb der Axialkolbenmaschine (Pumpen- oder Motorbetrieb) und/oder abhängig von einem Schwenkwinkel der Axialkolbenmaschine und/oder abhängig von einer Drehzahl ist.
  • Die Kraft, die auf die Verteilerplatte in Richtung der Zylindertrommel wirkt, kann vorzugsweise auch hydraulisch aufgebracht sein. Somit erfolgt eine hydraulische Anpressung der Verteilerplatte auf die Zylindertrommel, bei der eine einfache bedarfsgerechte Verstellung der Kraft umsetzbar ist. Die hydraulische Kraftbeaufschlagung kann alternativ oder zusätzlich zum Federelement vorgesehen sein.
  • Zur hydraulischen Kraftbeaufschlagung ist vorrichtungstechnisch einfach zumindest eine Drucktasche vorgesehen oder es sind mehrere Drucktaschen vorgesehen, um die Verteilerplatte mit einem Druckmittel in Richtung der Zylindertrommel zu beaufschlagen. Vorzugsweise ist die zumindest eine Drucktasche oder sind die Drucktaschen im Maschinengehäuse, insbesondere in der Anschlussplatte, ausgebildet. Durch die zumindest eine Drucktasche kann die Verteilerplatte somit optimal an die starr gelagerte Zylindertrommel angedrückt werden, wodurch der Spalt zwischen der Zylindertrommel und der Verteilerplatte einstellbar ist. Dies führt zu einer deutlichen Reduzierung von volumetrischen sowie hydraulisch-mechanischen Verlusten.
  • Es ist denkbar, dass die zumindest eine Drucktasche von einer internen, d. h. innerhalb des Maschinengehäuses vorgesehenen, Druckmittelquelle und/oder von einer externen Druckmittelquelle versorgt ist. Zum Ausbilden einer internen Druckmittelquelle kann einfach beispielsweise ein Strömungspfad zwischen einer Hockdruckseite der Axialkolbenmaschine und der zumindest einen Drucktasche gebildet sein. Ist eine externe Druckmittelquelle vorgesehen, beispielsweise eine Pumpe, so kann ein Strömungspfad von der externen Druckmittelquelle zur zumindest einen Drucktasche geführt sein. Fluidisch zwischen der zumindest der einen Drucktasche und der Druckmittelquelle ist vorzugsweise ein Ventil zum Verstellen eines Strömungsquerschnitts und somit der auf die Verteilerplatte wirkenden Kräfte vorgesehen. Bei dem Ventil handelt es sich beispielsweise um eine verstellbare Blende. Durch das Ventil kann somit die Kraft auf einfache Weise bedarfsabhängig verstellt werden.
  • Mit Vorteil ist das Ventil derart ausgestaltet, dass eine hochdynamische Regelung der Druckmittelbeaufschlagung der Verteilerplatte ermöglicht ist, um Druckpulsationen der Axialkolbenmaschine zumindest im Wesentlichen auszugleichen.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind eine erste Drucktasche und zumindest eine zweite Drucktasche vorgesehen. Die erste Drucktasche ist über ein erstes Ventil mit der Druckmittelquelle und die zumindest eine zweite Drucktasche über ein zweites Ventil mit der Druckmittelquelle verbunden. Die Druckmittelversorgung der ersten und zweiten Drucktaschen kann somit unabhängig voneinander durch die beiden Ventile verstellt werden, weswegen die Kraftbeaufschlagung der Verteilerplatte über die Drucktaschen inhomogen sein kann und somit äußerst flexibel verstellbar ist. Hierdurch erfolgt vorteilhafterweise eine genaue und dynamische Aktorik der Verteilerplatte, da die Verteilerplatte sehr genau dem entsprechenden Betriebspunkt angedrückt werden kann. Des Weiteren ist beispielsweise mit der ersten und/oder der zweiten Drucktasche zumindest eine weitere Drucktasche fluidisch direkt verbunden.
  • Die Anschlussplatte hat vorzugsweise auf Seiten der Verteilerplatten zwei, insbesondere nierenförmige, Öffnungen als Hoch- und Niederdruckanschluss. In Radialrichtung nach außen gesehen ist nach den Öffnungen die zumindest eine, insbesondere nutförmige, Drucktasche ausgebildet. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest eine Drucktasche benachbart zur ersten Öffnung und zumindest eine Drucktasche benachbart zur zweiten Öffnung angeordnet. Beispielsweise ist die zweite Öffnung die hochdruckseitige Öffnung, wobei dann vorzugsweise zumindest zwei Drucktaschen – also insgesamt zumindest drei Drucktaschen – benachbart zu dieser angeordnet sind, da in diesem Bereich höhere Kräfte wirken. Durch die zumindest drei Drucktaschen ergeben sich drei Angriffspunkte mit denen eine Verkippung genau ausregelbar ist.
  • Wird die Kraft auf die Verteilerplatte hydraulisch aufgebracht, so ist vorzugsweise zumindest ein Dichtelement vorgesehen, das derart angeordnet und ausgebildet ist, um die Drucktaschen gegenüber den Öffnungen und vorzugsweise auch gegenüber dem Maschinengehäuse abzudichten. Das Dichtelement kann zwischen der Verteilerplatte und der Anschlussplatte angeordnet sein.
  • Vorzugsweise hat das Dichtelement eine Mehrzahl von Dichtringen, insbesondere drei, die einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen können. Somit gibt es beispielsweise einen äußeren, einen mittleren und einen inneren Dichtring. Die Dichtringe sind vorzugsweise über Stege, die ebenfalls dichtend ausgebildet sein können, miteinander verbunden. Die Anordnung der Dichtringe erfolgt vorzugsweise derart, dass zwischen dem inneren Dichtring und dem mittleren Dichtring die Öffnungen der Verteilerplatte vorgesehen sind. Zwischen diesen Dichtringen können dann zumindest zwei Stege zum fluidischen Trennen der Öffnungen vorgesehen sein. Zwischen dem mittleren Dichtring und dem äußeren Dichtring kann die zumindest eine Drucktasche oder können die Drucktaschen vorgesehen sein. Eine jeweilige Drucktasche kann dann in Umfangsrichtung der Dichtringe gesehen zwischen jeweils zwei Stegen angeordnet sein, die den mittleren und den äußeren Dichtring verbinden. Das Dichtelement ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass es in allen Positionen der Verteilerplatte im Einsatz der Axialkolbenmaschine abdichtet. Beispielsweise handelt es sich bei dem Dichtelement um eine Metallsickendichtung. Generell ist die Dichtung vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sie sowohl variabel als auch nachgiebig ist, um die Dichtfunktion zu erfüllen zur Reduzierung der volumetrischen Verluste.
  • Alternativ zu den Dichtringen kann das Dichtelement auch einfach and die abzudichtenden Aussparungen angepasst sein, insbesondere wenn das Dichtelement eine Metallsickendichtung ist.
  • Vorzugsweise entspricht eine Breite der nierenförmigen Öffnungen oder Steuernieren der Verteilerplatte etwa dem Querschnitt der Zylinderbohrungen. Eine nierenförmige Öffnung ist mit dem Zulaufanschluss und eine nierenförmige Öffnung mit einem Ablaufanschluss im Maschinengehäuse oder der Anschlussplatte ausgebildet, wobei eine jeweilige Breite – in Radialrichtung gesehen – der Anschlüsse gleich oder größer als der Querschnitt einer Zylinderbohrung ist.
  • Vorzugsweise ist die Triebwelle in Axialrichtung im Maschinengehäuse gelagert oder festgelegt. Die Zylindertrommel weist vorzugsweise an ihrer Außenmantelfläche keine Lagerelemente auf, sondern ist beispielsweise ausschließlich über die Triebwelle gelagert.
  • Die Zylinderbohrung ist vorzugsweise etwa im Parallelabstand zur Axialachse der Triebwelle angeordnet. Hierdurch können keine hydraulischen Kräfte in Axialrichtungen auf Innenwandungen der Zylinderbohrungen wirken, also beispielsweise keine Kräfte in Richtung der Verteilerplatte.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 in einem Längsschnitt eine Axialkolbenmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2 in einem Längsschnitt einen Ausschnitt der Axialkolbenmaschine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • 3 in einem Längsschnitt einen Ausschnitt der Axialkolbenmaschine gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
  • 4 einen Querschnitt der Axialkolbenmaschine entlang der Schnittlinie A-A aus 3 und
  • 5 einen Querschnitt der Axialkolbenmaschine gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Gemäß 1 hat die schematisch dargestellte Axialkolbenmaschine 1 eine Triebwelle 2, die einstückig mit einer Zylindertrommel 4 verbunden ist. Die Triebwelle 2 ist dabei über eine Lagerung in einem nicht dargestellten Maschinengehäuse gelagert. Die Lagerung erfolgt dabei derart, dass die Triebwelle 2 axial und radial festgelegt und drehbar ist. Die Zylindertrommel 4 wird dabei über die Triebwelle 2 im Maschinengehäuse gelagert.
  • In der Zylindertrommel 4 sind eine Vielzahl von durchgängigen Zylinderbohrungen 6 eingebracht. Diese erstrecken sich etwa im Parallelabstand zu einer Längsachse der Triebwelle 2. Die Zylinderbohrungen 6 sind somit durchgehend in der Zylindertrommel 4 von einer zu einer Verteilerplatte 8 weisenden Stirnseite 10 bis zu einer von der Verteilerplatte 8 wegweisenden Trommelseite 12 eingebracht. Ein Querschnitt der Zylinderbohrungen 6 ist hierbei im Wesentlichen gleich. In einer jeweiligen Zylinderbohrung 6 ist ein jeweiliger Kolben führbar, der aus der Trommelseite 12 auskragt und sich mit einem Kolbenschuh an einer, insbesondere verschwenkbaren, Schrägscheibe der Axialkolbenmaschine abstützen kann.
  • Die Verteilerplatte 8 ist gegenüberliegend von der Zylindertrommel 4 in einer Anschlussplatte 16 des Maschinengehäuses eingesetzt. Die Verteilerplatte 8 ist dabei in der Anschlussplatte 16 fixiert. Des Weiteren ist die Verteilerplatte 8 etwa ringförmig ausgestaltet und hat eine erste nierenförmige Öffnung 18 und eine zweite nierenförmige Öffnung 20. Über die Öffnungen 18 und 20 kann Druckmittel in die Zylinderbohrungen 6 im Einsatz der Axialkolbenmaschine 1 zugeführt und entlassen werden. In Umfangsrichtung gesehen sind die Bereiche zwischen den Öffnungen 18 und 20 der Verteilerplatte 8 Bereiche, in denen sich Kolben im Einsatz der Axialkolbenmaschine etwa in einem Totpunkt befinden. Die erste Öffnung 18 ist des Weiteren mit einem ersten Anschluss 22 und die zweite Öffnung 20 mit einem zweiten Anschluss 24 der Axialkolbenmaschine 1 verbunden, die in der Anschlussplatte 16 ausgebildet sind.
  • Durch die Lagerung der Zylindertrommel 4 über die Triebwelle 2 ist keine Anpressung der Zylindertrommel 4 auf die Verteilerplatte 8 notwendig. Hierdurch wiederum ist keine Querschnittsverengung der Zylinderbohrungen 6 hin in Richtung zur Verteilerplatte 8 notwendig. Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise eine Sauggrenzdrehzahl nicht mehr aufgrund der Nierenverengung limitiert ist, was zu einem maximalen Volumenstrom führt.
  • Gemäß 2 ist im Unterschied zur Ausführungsform in 1 die Verteilerplatte 8 nicht mehr fest in der Anschlussplatte 16 festgelegt und somit unbeweglich, sondern kann in Axialrichtung verschoben werden und ist somit bewegbar. Die ringförmige Verteilerplatte 8 ist hierfür zumindest abschnittsweise in eine zylindrische oder kreiszylindrische Aussparung 26 der Anschlussplatte 16 eingesetzt. Die Aussparung 26 hat einen Aussparungsgrund 28. Zwischen diesem und der Verteilerplatte 8 sind flexible Federelemente 30 angeordnet, die sich am Aussparungsgrund 28 abstützen und die Verteilerplatte 8 mit einer Federkraft in Richtung der Zylindertrommel 4 beaufschlagen. Die Federelemente 30 sind dabei derart ausgestaltet, dass sie zusätzlich eine Hochdruckseite von einer Niederdruckseite der Axialkolbenmaschine trennen. Gemäß 2 dichten sie eine fluidische Verbindung zwischen der ersten Öffnung 18 der Verteilerplatte 8 und dem Anschluss 22 der Anschlussplatte 16 und der zweiten Öffnung 20 und dem Anschluss 24 ab. Die flexiblen Federelemente 30 sind somit einerseits nachgiebig ausgebildet, um die Verteilerplatte 8 an die Zylindertrommel 4 anzupassen und andererseits erfüllen sie eine Dichtfunktion zwischen der Hoch- und der Niederdruckseite der Axialkolbenmaschine 1.
  • In 3 ist in der weiteren Ausführungsform im Unterschied zur 2 die Verteilerplatte 8 neben einer axialen Verschiebbarkeit auch verkippbar. Es ist denkbar, diese Verkippbarkeit auch bei der Ausführungsform gemäß 2 vorzusehen. Ein Außendurchmesser der Verteilerplatte 8 ist hierbei etwas geringer als ein Innendurchmesser der Aussparung 26. Des Weiteren sind gemäß 3 Drucktaschen 32 und 34 vorgesehen. Die Drucktaschen 32 und 34 sind dabei vom Aussparungsgrund 28 her in die Anschlussplatte 16 eingebracht. Eine Druckmittelquelle 36 ist über einen ersten Strömungspfad 38 mit der Drucktasche 32 und über einen zweiten Strömungspfad 40 mit der Drucktasche 34 verbunden. Im Strömungspfad 38 ist eine erste verstellbare Blende 42 und im Strömungspfad 40 eine zweite verstellbare Blende 44 angeordnet. Stromaufwärts der Blenden 42 und 44 sind die Strömungspfade 38 und 40 miteinander verbunden. Mit den Blenden 42 und 44 kann ein Strömungsquerschnitt im Strömungspfad 38 bzw. 40 eingestellt werden. Dies wiederum führt zu einem Einstellen eines Druckmittelvolumenstroms zur jeweiligen Versorgung der Drucktaschen 32 und 34. Die Drucktaschen 32 und 34 sind somit mit einer unterschiedlichen Menge an Druckmittel versorgbar, womit die Verteilerplatte 8 flexibel mit einer Kraft beaufschlagbar ist.
  • Gemäß 4 ist die Anschlussplatte 16 mit den Anschlüssen 22 und 24 dargestellt, die nierenförmig ausgestaltet sind. Die Anschlüsse 22 und 24 sind etwa auf einem Teilkreis angeordnet und im Mündungsbereich etwa gleich ausgestaltet. In Radialrichtung gesehen außen von dem Anschluss 24 ist die Drucktasche 32 ausgebildet. Diese hat ebenfalls etwa eine Nierenform oder Nutform, wobei eine Breite etwa halb so groß ist wie eine Breite des Anschlusses 24. In Umfangsrichtung gesehen ist die Drucktasche 32 etwa mittig von dem Anschluss 24 vorgesehen. Benachbart zum Anschluss 22 sind in Radialrichtung nach außen gesehen zwei Drucktaschen 34 vorgesehen. Diese sind gemeinsam an den Strömungspfad 40, siehe 3, angeschlossen. Die Drucktaschen 34 sind in Umfangsrichtung gesehen voneinander beabstandet und jeweils zwischen einem mittleren Bereich und einem Endbereich des Anschlusses 22 angeordnet. Die Ausgestaltung der Drucktaschen 34 entspricht der Ausgestaltung der Drucktaschen 32. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Anschluss 22 um den Hochdruckanschluss.
  • Zum Abdichten der Anschlüsse 22, 24 und der Drucktaschen 32 und 34 voneinander und gegenüber dem Maschinengehäuse ist ein Dichtelement 46 vorgesehen. Es ist denkbar, dass das Dichtelement 46 als Federelement ausgebildet ist. Das Dichtelement 46 hat einen inneren Dichtring 48, einen mittleren Dichtring 50 und einen äußeren Dichtring 52. Der innere Dichtring 48 wird dabei vom mittleren Dichtring 50 umgriffen und der mittlere Dichtring 50 wird dabei vom äußeren Dichtring 52 umgriffen. Zwischen dem inneren Dichtring 48 und dem mittleren Dichtring 50 sind die Anschlüsse 22 und 24 angeordnet. In Umfangsrichtung der Anschlüsse 22 und 24 gesehen sind zwischen diesen Stege oder Dichtstege 54 und 45 vorgesehen. Diese erstrecken sich jeweils in Radialrichtung zwischen dem inneren und dem mittleren Dichtring 48, 50 und verbinden diese. Die Dichtstege 54 und 56 sind dabei etwa um 180° versetzt zueinander angeordnet. Zwischen dem äußeren Dichtring 52 und dem mittleren Dichtring 50 sind die Drucktaschen 32, 34 vorgesehen. Benachbart zu einer jeweiligen Drucktasche 32, 34 sind jeweils zwei Dichtstege 58, 60 angeordnet. Eine jeweilige Drucktasche 32, 34 ist somit zwischen zwei Dichtstegen 58, 60 in Umfangsrichtung gesehen angeordnet. Die Dichtstege 58, 60 erstrecken sich jeweils etwa in Radialrichtung und verbinden den äußeren Dichtring 52 mit dem mittleren Dichtring 50.
  • Gemäß 5 sind nur die beiden inneren Dichtringe 48 und 50 vorgesehen. Anstelle eines äußeren Dichtrings ist für jeweils zwischen zwei äußeren Dichtstegen 58, 60 jeweils ein Verbindungssteg 62 vorgesehen. Der mittlere Dichtring 50 und die jeweils zwei äußeren Dichtstege 58, 60 mit dem Verbindungssteg 62 umfassen dann jeweils eine der Drucktaschen 32, 34.
  • Offenbart ist eine Axialkolbenmaschine mit einer Zylindertrommel, die einstückig mit einer Triebwelle verbunden ist. Zur Druckmittelzu- und abfuhr ist stirnseitig der Zylindertrommel eine Verteilerplatte in einem Maschinengehäuse angeordnet, die fluidisch mit Zylinderbohrungen in der Zylindertrommel kommuniziert. Die Zylinderbohrungen sind hierbei derart ausgestaltet, dass auf Innenwandungen der Zylinderbohrungen keine Axialkräfte in. Richtung der Verteilerplatte wirken.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Axialkolbenmaschine
    2
    Triebwelle
    4
    Zylindertrommel
    6
    Zylinderbohrung
    8
    Verteilerplatte
    10
    Stirnseite
    12
    Trommelseite
    16
    Anschlussplatte
    18
    erste Öffnung
    20
    zweite Öffnung
    22
    Anschluss
    24
    Anschluss
    26
    Aussparung
    28
    Aussparungsgrund
    30
    Federelemente
    32
    Drucktasche
    34
    Drucktasche
    36
    Druckmittelquelle
    38
    Strömungspfad
    40
    Strömungspfad
    42
    Blende
    44
    Blende
    46
    Dichtelement
    48
    Dichtring
    50
    Dichtring
    52
    Dichtring
    54
    Dichtsteg
    56
    Dichtsteg
    58
    Dichtsteg
    60
    Dichtsteg
    62
    Verbindungssteg
  • 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 430113402 [0002]

Claims (15)

  1. Axialkolbenmaschine mit einer in einem Maschinengehäuse drehbar gelagerten Triebwelle (2), die fest mit einer Zylindertrommel (4) verbunden ist, wobei die Zylindertrommel (4) eine Mehrzahl von durchgängigen Zylinderbohrungen (6) aufweist, in denen jeweils gleitend ein Kolben führbar ist, wobei die Zylindertrommel (4) mit ihrer Stirnseite (10) einer Verteilerplatte (8) gegenüberliegt und wobei die Zylinderbohrungen (6) jeweils einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt aufweisen oder wobei sich ein Querschnitt der Zylinderbohrungen (6) hin in Richtung der Verteilerplatte (8) verbreitert.
  2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, wobei die Verteilerplatte (8) im Maschinengehäuse (16) fixiert ist.
  3. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, wobei die Verteilerplatte (8) im Maschinengehäuse (16) etwa in Richtung einer Längsachse der Triebwelle (2) verschiebbar gelagert ist und in Richtung der Zylindertrommel (4) mit einer Kraft beaufschlagbar ist.
  4. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 3, wobei die Verteilerplatte (8) relativ zur Längsachse der Triebwelle (2) verkippbar ist.
  5. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Verteilerplatte (8) in Richtung der Zylindertrommel (4) mit einer verstellbaren, insbesondere hydraulischen, Kraft beaufschlagbar ist.
  6. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 5, wobei die Kraft bedarfsgerecht beaufschlagbar ist.
  7. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Verteilerplatte (8) über zumindest ein Federelement (30) in Richtung der Zylindertrommel (4) mit einer Kraft beaufschlagbar ist.
  8. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 7, wobei das zumindest eine Federelement (30) eine Dichtfunktion aufweist.
  9. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei zumindest eine Drucktasche (32, 34) vorgesehen ist, um die Verteilerplatte (8) mit einem Druckmittel in Richtung der Zylindertrommel (4) zu beaufschlagen.
  10. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 9, wobei die zumindest eine Drucktasche (32, 34) im Maschinengehäuse (16), insbesondere in der Anschlussplatte (16), ausgebildet ist.
  11. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 9 oder 10, wobei fluidisch zwischen der zumindest einen Drucktasche (32, 34) und einer Druckmittelquelle (36) ein Ventil (42, 44) zum Verstellen oder Einstellen eines Strömungsquerschnitts vorgesehen ist.
  12. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 11, wobei eine erste Drucktasche (32) und eine zweite Drucktasche (34) vorgesehen sind, wobei die erste Drucktasche (32) über ein erstes Ventil (42) und die zweite Drucktasche (34) über ein zweites Ventil (44) mit der Druckmittelquelle (36) verbunden sind.
  13. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das Maschinengehäuse, insbesondere die Anschlussplatte (16), auf Seiten der Verteilerplatte (8) zwei Öffnungen (22, 24) als Hoch- und Niederdruckanschluss für die Verteilerplatte (8) aufweist, und wobei in Radialrichtung nach außen gesehen nach den Öffnungen (24, 22) die zumindest eine Drucktasche (32, 34) ausgebildet ist.
  14. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 13, wobei zumindest eine Drucktasche (32) benachbart zur ersten Öffnung (24) ist, und wobei zumindest eine Drucktasche (34) benachbart zur zweiten Öffnung (22) angeordnet ist.
  15. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 13 oder 14, wobei ein Dichtelement (46) vorgesehen ist, das derart angeordnet und ausgebildet ist, um die Drucktaschen (32, 34) voneinander und/oder gegenüber dem Maschinengehäuse (16) und/oder gegenüber den Öffnungen (22, 24) abzudichten.
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