DE1500480C

DE1500480C - Swash drive of an axial piston machine

Info

Publication number: DE1500480C
Application number: DE19651500480
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl Ing 2800 Bremen Uberlacker
Original assignee: Rheinstahl AG
Current assignee: Rheinstahl AG
Priority date: 1965-05-12
Filing date: 1965-05-12
Publication date: 1973-05-03

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Taumeltrieb einer Axialkolbenmaschine (Pumpe oder Motor) mit neigungsveränder- oder -unveränderbarer Taumelscheibe und einem auf dieser, in Axial- und Radiallagern gelagerten, als Taumelring wirkenden Pleuelführungsring, der mit dem Maschinengehäuse undrehbar und schwingbeweglich verbunden ist.The invention relates to a wobble drive of an axial piston machine (pump or motor) Swashplate with variable or unchangeable inclination and one on this, in axial and radial bearings bearing connecting rod guide ring acting as a wobble ring, which cannot rotate with the machine housing and is connected to oscillate.

Es ist ein Taumeltrieb bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 097 818), der eine in einer Erweiterung der Triebwelle angeordnete neigungsveränderbare Taumelscheibe aufweist, auf der ein Pleuelführungsring in Axial- und Radiallagern gelagert ist. Hierbei wird der Pleuelführungsring über eine im Gehäuse schwenkbar angeordnete, außenliegende Schaukel gegen Drehen gesichert. Die Schaukel benötigt Schwenkraum und vergrößert dadurch das Gehäuse zumindest an dieser Stelle erheblich über das vom Außendurchmesser der Taumelscheibe festgelegte Mindestmaß. Dieser Nachteil wird noch dadurch verstärkt, daß die Schaukel und ihre Lagerung sehr kräftig dimensioniert werden müssen, um trotz der ungünstigen halbkreisförmigen Ausbildung keine Drehschwingungen zuzulassen und das Antriebsmoment abzustützen.There is a wobble drive known (German Auslegeschrift 1 097 818), the one in an extension of the Has drive shaft arranged inclination-adjustable swash plate on which a connecting rod guide ring in Axial and radial bearings is mounted. Here, the connecting rod guide ring can be swiveled in the housing via a arranged, external swing secured against turning. The swing needs swivel space and thereby enlarges the housing, at least at this point, considerably beyond that of the outer diameter of the Swashplate specified minimum size. This disadvantage is compounded by the fact that the swing and their storage must be dimensioned very powerfully, despite the unfavorable semicircular shape Training not to allow torsional vibrations and to support the drive torque.

Außerdem ist durch die österreichische Patentschrift 121 160 eine mehrzylindrige Pumpe oder Flüssigkeitskraftmaschine mit parallel zur Triebwelle angeordneten Zylindern und einer Taumelscheibe bekannt, die nicht verstellbar ausgebildet ist.In addition, the Austrian patent specification 121 160 describes a multi-cylinder pump or fluid power machine known with cylinders arranged parallel to the drive shaft and a swash plate, which is not designed to be adjustable.

Die auf einer umlaufenden Schrägscheibe kugelgelagerte Taumelscheibe ist nicht undrehbar und mit dem Maschinengehäuse verbunden, sondern nur kraftschlüssig auf einer Mittelkugel abgestützt. Das An- bzw. Abtriebsmoment wird von den Reibkräften zwischen Taumelscheibe, Kugel und deren Anstellschraube bzw. Taumelscheibe, Kolbenstange und Rückholbolzen aufgenommen, ergibt Querkräfte auf die Kolbenstange und damit unerwünschte Kippmomente auf die Kolben. Für große Momente wird diese Maschine nicht geeignet sein und bei ungünstigen Reibverhältnissen kann sich die Taumelscheibe mitdrehen. The swashplate, which is ball-bearing mounted on a rotating swashplate, cannot rotate and is with connected to the machine housing, but only supported non-positively on a central ball. The arrival or output torque is determined by the frictional forces between the swash plate, ball and their adjusting screw or swash plate, piston rod and return pin added, results in lateral forces the piston rod and thus undesirable overturning moments on the piston. For big moments this one Machine may not be suitable and the swash plate may turn with unfavorable friction conditions.

Die genaue Anstellung der Taumelscheibe — spielfrei aber ohne zu große Verspannung — ist zwar einfach durchzuführen aber nicht über längere Betriebszeit aufrechtzuerhalten. Sie ändert sich mit dem Verschleiß an den Führungsflächen der Kugel und besonders mit der Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenteil des Gehäuses.The exact position of the swash plate - free of play but without excessive tension - is easy to carry out but not to maintain over long periods of operation. It changes with that Wear on the guide surfaces of the ball and especially with the temperature difference between the inner and outer part of the housing.

Durch die schweizerische Patentschrift 355 030 ist eine antriebsseitige Teilscheibe der Taumelscheibe mittels zweier, in Lagerstellen eines topfförmigen Triebkopfes der Triebwelle einfassender Zapfen verschwenkbar und drehfest gelagert. Die Teilscheibe ist hierbei über ein Drucklager mit dem nicht rotierenden, an den Axialkolben anliegenden Taumelring verbunden. Halbkugelförmige Ansätze am Taumelring greifen in Aussparungen an den Kolben, die somit neben ihrer eigentlichen Aufgabe noch die Funktion einer Drehmomentstütze und Drehsicherung für den Taumelring übernehmen. Um den Ansprüchen dieser Doppel funktion gerecht zu werden, insbesondere um die Querkräfte aus dem An- bzw. Abtriebsmoment aus dem Reibmoment des Axiallagers und aus der radialen Gleitbewegung der halbkugelförmigen Ansätze in den Kolbenaussparungen aufnehmen zu können, brauchen die Kolben eine aufwendige kräftig dimensionierte doppelte Führung. Die erhöhte Reibung infolge der Querkräfte vermindert aber den Wirkungsgrad. The Swiss patent 355 030 has a drive-side index plate of the swash plate pivotable by means of two journals bordering the bearing points of a cup-shaped drive head of the drive shaft and rotatably mounted. The indexing disk is connected to the non-rotating, connected to the axial piston resting swash ring. Hemispherical lugs on the swash ring engage in recesses on the piston, which thus, in addition to their actual task, still perform the function take over a torque arm and anti-rotation device for the wobble ring. To meet the demands of this Double function to meet, in particular to the transverse forces from the input and output torque from the frictional torque of the axial bearing and from the radial sliding movement of the hemispherical lugs To be able to accommodate in the piston recesses, the pistons need an elaborate, powerfully dimensioned double leadership. However, the increased friction due to the transverse forces reduces the efficiency.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Taumeltrieb der eingangs genannten Art die Mittel zum Verhindern des Mitdrehens des Pleuelführungsringes innerhalb des Gehäuses anzuordnen.The invention is based on the object of a wobble drive of the type mentioned at the outset To arrange means for preventing the connecting rod guide ring from rotating within the housing.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Pleuelführungsring über ein Gleichganggelenk mit einem Mittelzapfen verbunden ist, der im Zylinderblock drehfest gelagert ist.This object is achieved in that the connecting rod guide ring via a constant velocity joint with a Central pin is connected, which is rotatably mounted in the cylinder block.

Die Art des Aufbaues und der Anordnung des erfindungsgemäßen Taumeltriebs ist gegenüber den bekannten Trieben baulich wesentlich einfacher.The type of construction and arrangement of the invention The wobble drive is structurally much simpler than the known drives.

Gegenüber der Ausführung mit außenliegender Drehsicherung hat die Anordnung der Mittel zum Verhindern des Mitdrehens des Pleuelführungsringes innerhalb des Zylinderblocks den Vorteil, daß hier der freie Raum innerhalb der Zylinder dazu ausgenutzt wird, um den Führungsring über ein mittiges Gleichlaufgelenk mit einem Mittelzapfen im Zylinderblock zu verbinden und diesen dort drehfest anzuordnen. Hierdurch ergibt sich ein erheblich geringerer Maschinengehäusedurchmesser. Darüber hinaus bietet der Taumeltrieb die Gewähr für eine wesentlich längere Betriebsdauer und für eine einwandfreie und vor allem spielfreie Arbeitsweise.Compared to the version with external anti-rotation device, the arrangement of the means for Preventing the connecting rod guide ring from rotating within the cylinder block has the advantage that here the free space inside the cylinder is used to place the guide ring over a central To connect constant velocity joint with a center pin in the cylinder block and to arrange this there in a rotationally fixed manner. This results in a significantly smaller machine housing diameter. It also offers the wobble drive guarantees a much longer service life and flawless and especially play-free way of working.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Taumelscheibe in an sich bekannter Weise mit zwei Lagerzapfen in Lagern eines topfförmigen Triebkopfes der Triebwelle gelagert.In one embodiment of the invention, the swash plate is in a known manner with two Bearing journals stored in bearings of a cup-shaped drive head of the drive shaft.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung im Längsschnitt schematisch dargestellt.An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing in longitudinal section.

Ein Gehäuse 1 ist einerseits mit einem Zylinderblock 2 und einem sich anschließenden Steuergehäuse 3 und andererseits mit einem Triebgehäuse 4 verbunden.A housing 1 is on the one hand with a cylinder block 2 and an adjoining control housing 3 and, on the other hand, connected to a drive housing 4.

Die Triebwelle 5 hat einen topfförmigen Triebkopf 6, der in seiner schalenartigen Erweiterung? zwei gegenüberliegende Lager 8 zur Aufnahme der verschwenkbaren Taumelscheibe 9 aufweist. Im Triebkopf 6 sind zwei Zylinder 10 und 11 mit Stellkolben 12 und 13 sowie Pleuelstangen 14 und 15 zum Verstellen der Taumelscheibe 9 angeordnet, die durch Verstelleitungen 16 und 17 beschickt werden. DerThe drive shaft 5 has a pot-shaped drive head 6, which in its shell-like extension? has two opposing bearings 8 for receiving the swiveling swash plate 9. in the Power end 6 are two cylinders 10 and 11 with actuating pistons 12 and 13 and connecting rods 14 and 15 for Adjustment of the swash plate 9 is arranged, which are fed through adjustment lines 16 and 17. the

Triebkopf 6 ist über ein Radiallager 18 und ein Axiallager 19 in dem Triebgehäuse 4 gelagert. An seinem taumelscheibenseitigen Ende weist er eine Bohrung 20 mit Innenverzahnung zur Aufnahme einer Steuerwelle 21 auf.The drive head 6 is mounted in the drive housing 4 via a radial bearing 18 and an axial bearing 19. On his At the end of the swash plate, it has a bore 20 with internal teeth for receiving a control shaft 21 on.

Auf der Taumelscheibe 9 ist ein Pleuelführungsring 22 in Axial- und Radiallagern gelagert. Die Taumelscheibe 9 ist mit zwei Lagerzapfen 23 in den Lagern 8 der Triebkopferweiterung 8 gelagert. Der Pleuelführungsring 22 ist über ein Gleichganggelenk 24 mit einem Mittelzapfen 25 verbunden, der im Zylinderblock 2 drehfest gelagert ist. Ferner ist der Pleuelführungsring 22 über Pleuelstangen 26 mit in Zylindern geführten Kolben 28 verbunden.A connecting rod guide ring 22 is mounted on the swash plate 9 in axial and radial bearings. The swash plate 9 is mounted with two bearing journals 23 in the bearings 8 of the drive head extension 8. The connecting rod guide ring 22 is connected via a constant velocity joint 24 to a center pin 25, which is in the cylinder block 2 is rotatably mounted. Furthermore, the connecting rod guide ring 22 is in cylinders via connecting rods 26 guided piston 28 connected.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. wobble drive of an axial piston machine (pump or motor) with inclination changer or -unchangeable swashplate and one mounted on this in axial and radial bearings, as Orbital traction acting connecting rod guide ring, which cannot rotate and oscillate with the machine housing is connected, characterized that the connecting rod guide ring (22) has a constant velocity joint (24) with a central pin (25) is connected, which is rotatably mounted in the cylinder block (2).

2. wobble drive according to claim 1, characterized in that that the swash plate (9) in a known manner with two bearing pins (23) in Bearings (8) of a cup-shaped drive head (6) of the drive shaft (5) is mounted.