Gelenkverbindung zwischen der umlaufenden Zylindertrommel und dem
winklig dazu umlaufenden Triebflansch einer Axialkolbenmaschine Die Erfindung bezieht
sich auf die Gelenkverbindung zwischen der umlaufenden Zylindertrommel und dem winklig
dazu umlaufenden Triebflansch einer Axialkolbenmaschine (Pumpe oder Motor), die
aus einem Hauptkardangelenk besteht, das im Schnittpunkt der beiden Drehachsen angeordnet
und mit dem Triebflansch oder mit der Zylindertrommel über ein Hilfskardangelenk
verbunden ist.Articulated connection between the rotating cylinder drum and the
at an angle to the rotating drive flange of an axial piston machine The invention relates
on the articulated connection between the rotating cylinder drum and the angled
for this purpose rotating drive flange of an axial piston machine (pump or motor), which
consists of a main cardan joint, which is arranged at the intersection of the two axes of rotation
and with the drive flange or with the cylinder drum via an auxiliary cardan joint
connected is.
Dem Hilfskardangelenk fällt dabei die Aufgabe zu, eine Verzwängung
des Hauptkardangelenkes zu vermeiden, die eintreten könnte, wenn das Hauptkardangelenk
nicht genau im Schnittpunkt der beiden Drehachsen liegt, eine Forderung, die wegen
der unvermeidlichen Herstellungstoleranzen und der elastischen Verformungen der
Maschine im Betrieb praktisch nicht erfüllt werden kann.The auxiliary cardan joint has the task of constraining
of the major cardan joint, which could occur if the major cardan joint
is not exactly at the intersection of the two axes of rotation, a requirement due to
the inevitable manufacturing tolerances and the elastic deformations of the
Machine can practically not be met in operation.
Bei einer bekannten Gelenkverbindung der genannten Art sind das Haupt-
und das Hilfskardangelenk gleich ausgebildet, was insofern nachteilig ist, als das
Hauptkardangelenk große, das Hilfskardangelenk jedoch nur sehr kleine Winkelbewegungen
auszuführen hat. Wenn man als Hauptkardangelenk im Schnittpunkt der Drehachsen ein
an sich bekanntes, aber für diesen Verwendungszweck noch nicht vorgeschlagenes homokinetisches
Kardangelenk verwenden wollte, so würde bei dieser bekannten Konstruktion auch das
Hilfskardangelenk als homokinetisches Kardangelenk ausgebildet werden. Dies würde
die Konstruktion erheblich verteuern. Besonders nachteilig ist es jedoch, daß homokinetische
Kardangelenke, bei denen in Laufrillen geführte Kugeln vorgesehen sind, für kleine
Bewegungen nicht geeignet sind, da sich hierbei die Kugeln in Kürze in ihre Laufrillen
eingraben, wodurch das Gelenk zerstört wird Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt,
die geschilderten Nachteile der bekannten Konstruktion zu vermeiden und eine Gelenkverbindung
zu schaffen, die betriebssicher und billig ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß das Hauptkardangelenk als an sich bekanntes homokinetisches
Kardangelenk ausgebildet ist und das Hilfskardangelenk einen Wellenstumpf mit einem
Querzapfen enthält, der drehbar in mindestens einem Gleitstein sitzt, welcher in
einen Schlitz eines Einsatzes verschiebbar, jedoch unverdrehbar eingreift, wobei
der Wellenstumpf einerseits und der Einsatz andererseits starr mit dem Hauptkardangelenk
bzw. dem Triebflansch oder der Zylindertrommel verbunden sind.In a known articulated connection of the type mentioned, the main
and the auxiliary cardan joint formed the same, which is disadvantageous in that
Major cardan joint large angular movements, but auxiliary cardan joint only very small angular movements
has to perform. If one is the main cardan joint at the intersection of the axes of rotation
Homokinetic which is known per se, but has not yet been proposed for this purpose
If you wanted to use a universal joint, this would also be the case with this known construction
Auxiliary cardan joint can be designed as a homokinetic cardan joint. This would
make the construction considerably more expensive. However, it is particularly disadvantageous that homokinetic
Cardan joints with balls guided in running grooves for small ones
Movements are not suitable, as the balls will soon move into their grooves
dig in, thereby destroying the joint. The object of the invention is to
to avoid the disadvantages of the known construction and an articulated connection
to create that is reliable and cheap. This object is achieved according to the invention
solved in that the main cardan joint as a known homokinetic
Cardan joint is formed and the auxiliary cardan joint has a stub shaft with a
Contains cross pin that is rotatably seated in at least one sliding block, which in
a slot of an insert slidably but non-rotatably engages, wherein
the stub shaft on the one hand and the insert on the other hand rigid with the main cardan joint
or the drive flange or the cylinder drum are connected.
Durch diesen erfindungsgemäßen Vorschlag wird einerseits eine drehwinkelgetreue
Übertragung der Drehbewegung zwischen der Zylindertrommel und dem Triebflansch gewährleistet,
und auf der anderen Seite werden Verzwängungen des Hauptkardangelenkes mit Sicherheit
vermieden, da durch das Hilfskardangelenk geringfügige Bewegungen »zweiten Grades«
des Hauptkardangelenkes ermöglicht werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
des Hilfskardangelenkes ist eine lange Lebensdauer auf Grund der großen Berührungsflächen
dieses Gelenkes zu erwarten. Der erfindungsgemäße Vorschlag ist außerdem billig,
da die Gelenke jeweils entsprechend ihren speziellen Aufgaben ausgebildet sind.With this proposal according to the invention, on the one hand, a rotational angle is true
Transmission of the rotary movement between the cylinder drum and the drive flange is guaranteed,
and on the other hand, constrictions of the main cardan joint certainly become
avoided, since minor movements of the "second degree" are caused by the auxiliary cardan joint
of the main cardiac joint are made possible. Due to the design according to the invention
The auxiliary cardan joint has a long service life due to the large contact surfaces
to expect this joint. The proposal according to the invention is also cheap,
because the joints are each designed according to their specific tasks.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch die Gelenkverbindung
zwischen der Zylindertrommel und dem Triebflansch einer Axialkolbenpumpe und F i
g. 2 das Hilfskardangelenk in Draufsicht.An embodiment of the invention is described below with reference to the
Drawing explained in more detail. It shows F i g. 1 shows a cross section through the articulated connection
between the cylinder drum and the drive flange of an axial piston pump and F i
G. 2 the auxiliary cardan joint in plan view.
Der umlaufende Triebflansch 1 ist ein Teil einer Triebwelle
5, die in einem Gehäuse 2 über ein Radiallager
3 und ein nicht
sichtbares Axiallager gelagert ist. Die umlaufende Zylindertrommel 6 ist geneigt
zum Triebflansch l dargestellt. Sie enthält Zylinderbohrungen 7, die parallel zu
der Drehachse der Zylindertrommel 6 verlaufen. In jeder Zylinderbohrung 7 ist ein
Kolben angeordnet, der mittels einer Kolbenstange 9 mit dem Triebflansch 1 verbunden
ist. Zwischen der Zylindertrommel 6 und dem Triebflansch l ist ein Hauptkardangelenk
11 angeordnet, das zum Teil in einer Aussparung 12 im Triebflansch 1 liegt, von
weicher sich eine Längsbohrung 13 in die Triebwelle 5 erstreckt. Dieses Hauptkardangelenk
ist als homokinetisches Kardangelenk bekannter Bauart ausgebildet und besteht aus
einem hohlkugelförmigen äußeren Teil 14, welcher über einen Flansch 15 fest mit
der Zylindertrommel 6 verbunden ist, aus einem kugelförmigen inneren Teil 16, zusammenwirkenden
Nuten 17 an der Innenseite des äußeren Teiles 14 und an der Außenseite des inneren
Teiles 16 und Kugeln 18, die in einem Käfig 19 angeordnet sind, welcher eine Kugel
in jedem Paar von zusammenwirkenden Nuten 17 hält. Unabhängig von der Größe des
Winkels zwischen den Drehachsen des inneren Teiles 16 und des äußeren Teiles 14
halbiert die Ebene, in welcher die Kugeln 18 liegen, diesen Winkel, wodurch eine
drehwinkelgetreue übertragung der Drehbewegung von Teil 16 auf Teil 14 oder
umgekehrt erreicht wird.The circumferential drive flange 1 is part of a drive shaft 5, which is mounted in a housing 2 via a radial bearing 3 and an invisible axial bearing. The rotating cylinder drum 6 is shown inclined to the drive flange l. It contains cylinder bores 7 which run parallel to the axis of rotation of the cylinder drum 6. A piston is arranged in each cylinder bore 7 and is connected to the drive flange 1 by means of a piston rod 9. A main cardan joint 11 is arranged between the cylinder drum 6 and the drive flange 1, which is partly located in a recess 12 in the drive flange 1, from which a longitudinal bore 13 extends into the drive shaft 5. This main cardan joint is designed as a constant velocity universal joint of known design and consists of a hollow spherical outer part 14 which is firmly connected to the cylinder drum 6 via a flange 15, a spherical inner part 16, interacting grooves 17 on the inside of the outer part 14 and on the outside of the inner part 16 and balls 18 which are arranged in a cage 19 which holds a ball in each pair of cooperating grooves 17. Regardless of the size of the angle between the axes of rotation of the inner part 16 and the outer part 14, the plane in which the balls 18 lie halves this angle, which means that the rotational movement is transferred from part 16 to part 14 or vice versa, which is accurate to the angle of rotation.
Die Verbindung des inneren Teiles 16 des Hauptkardangelenkes 11 mit
dem Triebflansch 11 erfolgt mit Hilfe eines Hilfskardangelenkes. Dabei ist in der
von der Aussparung 12 ausgehenden Längsbohrung 13 ein Einsatz 28 mittels Stiften
29 unverdrehbar und unverschiebbar befestigt. Das der Aussparung 12 zugewandte Ende
des Einsatzes 28 weist einen Schlitz 31 auf, in welchem zwei Gleitsteine 32 angeordnet
sind. Jeder Gleitstein ist mit einer Querbohrung zur Aufnahme eines Querzapfens
33 versehen. Dieser Querzapfen bildet einen Teil eines Wellenstumpfes 34, der an
seinem anderen Ende genutet ist und in die genutete Bohrung 21 des inneren Teiles
16 des Hauptkardangelenkes 11 eingreift. Der genutete Teil des Stumpfes 34 erstreckt
sich von einer Schulter 35 aus und endet in einem Gewinde 36, wodurch der Wellenstumpf
34 mittels einer Mutter 37 fest mit dem inneren Teil 16 des Hauptkardangelenkes
11 verbunden, ist. Ungenauigkeiten in der Anordnung des Hauptkardangelenkes 11 in
bezug auf den Schnittpunkt der Drehachsen des Triebflansches und der Zylindertrommel
werden im Betrieb dadurch ausgeglichen, daß sich der Wellenstumpf 34 auf Grund der
Gleitsteine 32 axial zum Triebflansch 1 verschieben und auf Grund der Drehverbindungen
des Zapfens 33 mit den Gleitsteinen 32 oder der Bewegung der Gleitsteine 32 in dem
Querschlitz 31 in jeder Richtung quer zur Drehachse des Triebflansches 1 einstellen
kann. Die Drehbewegung der Triebwelle 5 jedoch wird auf den inneren Teil 16 des
Hauptkardangelenkes 11 ohne irgendeine Relativbewegung übertragen, wodurch eine
exakte drehwinkelgetreue übertragung der Drehbewegung vom Triebflansch 1 auf die
Zylindertrommel 6 oder umgekehrt gewährleistet ist.The connection of the inner part 16 of the main cardan joint 11 to the drive flange 11 takes place with the aid of an auxiliary cardan joint. In this case, an insert 28 is non-rotatably and non-displaceably fastened by means of pins 29 in the longitudinal bore 13 extending from the recess 12. The end of the insert 28 facing the recess 12 has a slot 31 in which two sliding blocks 32 are arranged. Each sliding block is provided with a transverse bore for receiving a transverse pin 33. This transverse pin forms part of a stub shaft 34 which is grooved at its other end and which engages in the grooved bore 21 of the inner part 16 of the main cardan joint 11. The grooved part of the stub 34 extends from a shoulder 35 and ends in a thread 36, whereby the shaft stub 34 is firmly connected to the inner part 16 of the main cardan joint 11 by means of a nut 37. Inaccuracies in the arrangement of the main cardan joint 11 with respect to the intersection of the axes of rotation of the drive flange and the cylinder drum are compensated for during operation in that the stub shaft 34 due to the sliding blocks 32 move axially to the drive flange 1 and due to the rotary connections of the pin 33 with the Sliding blocks 32 or the movement of the sliding blocks 32 in the transverse slot 31 in any direction transverse to the axis of rotation of the drive flange 1 can be set. The rotary movement of the drive shaft 5, however, is transmitted to the inner part 16 of the main cardan joint 11 without any relative movement, which ensures an exact rotation-angle-accurate transmission of the rotary movement from the drive flange 1 to the cylinder drum 6 or vice versa.
Während im dargestellten Ausführungsbeispiel das Hilfskardangelenk
zwischen dem Hauptkardangelenk 11 und dem Triebflansch 1 angeordnet ist,
kann das Hilfskardangelenk selbstverständlich auch zwischen dem Hauptkardangelenk
11 und der Zylindertrommel 6 vorgesehen werden, in welchem Fall dann das Haupktardangelenk
11 direkt fest am Triebflansch 1 anzubringen wäre.While in the illustrated embodiment the auxiliary cardan joint is arranged between the main cardan joint 11 and the drive flange 1, the auxiliary cardan joint can of course also be provided between the main cardan joint 11 and the cylinder drum 6, in which case the main cardan joint 11 would have to be attached directly to the drive flange 1.