DE1653374A1

DE1653374A1 - Als Pumpe oder Motor betreibbare Druckfluessigkeits-Axialkolbenmaschine

Info

Publication number: DE1653374A1
Application number: DE19671653374
Authority: DE
Inventors: Louis Berholz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-01-02
Filing date: 1967-01-02
Publication date: 1971-10-14

Description

I»Mn

Loui» B β r h ο 1 ι , Ing., Zürich (Schweiz)

Als Pumpe oder Motor betreibbare Druckflüssigkeits-Axialkolbenmaschine

Bei ansich bekannten Druckflüssigkeit3-Axialkolbenmaschinen, die «Is Pumpe oder M«tor betreibbar sind, ist der Gleichlauf (Fördermenge) zweier Druckflüssigkeit3-Axialkolben-" maschinen nur schwer su iriitlia. Da zwei Regelscheiben erforderlich sind, entsteht grosser konstruktiver Aufwand verbunden mit grosses Gewicht. Die freien Axialkräfte müssen durch teure Axialdrucklager aufgefangen werden.

Die' vorliegende Erfindung bezweckt obige Nachteile zu beheben durch Vereinigung zweier, in einem durch die Kostruktion der Maschine vorbestimmten«Verhältnis zueinander stehenden Druckflüssigkeita-Axialkolbenmasehinen in einem gemeinsamen Gehäuse und durch gemeinsame Regelung beeinflussbaren Druckglüssigkeitsvolumens· _%

Die vorliegende Druckflüssigkeits-Axialkolbenmaschine zeichnet sich dadurch ausj dass zwei gleichzeitig umlaufende Zylindertroirimeln in einem gemeinsamen Gehäuse mit nach aussen voneinander abgekehrten Steuerflächen auf einer Welle drehf»et_t in einem durch Hubhöhe, Kolbenfuss und Regelscheibendicke bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, zwischen 'welchen quer zur Arbeitswelle eine mit zwei beidseitig angeordneten Gleitepiegeln versehene Regelscheibe schwenkbar im Gehtu* se gelagert ist, wobei gegen die Gleitepiegel geweih*sich gegenüberliegende Kolben von Kolbenpaaren der beiden Zylindertrommeln, gleic^läjif ^ ^u letzteren gleitend, anpressen.

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Die beiliegenden Zeichnungen zeigen einige Ausführungämöglichkeiten des Erfindungsgegenstandes. Es zeigt:

Fig. 1 die DruclcTlüssigkeits-Axialkolbenraascliine in Längsschnitt, mit verschiedenen Varianten von Kolbenführungen und axialer Einstellung der Zylindertrommeln·

Fig. 2 zwei Konstruktionsmöglichkeiten selbsttätiger Zustellung der Zylindertromralen im Längsschnitt.

Fig. 3 einen Querschnitt im Bereich der Regelscheibe nach

der Schnittlinie I-I von Fig. 1. Fi^. 4 und 5 zwei Anpressbügel in Ansicht. Sine Zylindertrommel 1 sitst drehfest auf den gefangenen

Wellenende einer Arbeitswelle 4» 4i*f dieser ruht wiederum drehfest mit Abstand von der ersteren eine zweite Zylindertrommel 3 Deren Steuerflächen 24 eind nach aussäen gekehrt. Die Zylindertrommeln 1, 3 sind auf der Welle 4 mit Sicherungselenenten 5 gegen relative Verdrehung auf dieser gesichert. Zwischen den beiden Zylindertrommeln 1, 3 ist eine schwenkbare Regelscheibe 6 mit Achsstummeln 7 in Lagerbüchsen 9 und 10 in einem zweiteiligen Gehäuse 8 gelagert. Der verlängerte Achsstummel 7 trag beispielsweise einen Hebel 11, mit dem die Regelscheibe 6 von aussen verschwenkt werden kann. Die Regelscheibe 6 wird lose von der Arbeitswelle 4 in deren Zentnern durchsetzt, unter Berücksichtigung des erforderlichen Spielf'raumes für die Bev/er-' gung der ersteren. Der Abstand der beiden Zylinderivromneln 1 un« 3 wird durch die Hubhöhe, Kolbenfuss und die Regelscheibendicke bestimmt. In den Zylindertrommel 1 und 3 gleiten gleichläufig, paarweise sich gegenüberliegende Kolben 13· Genäss Fig. 3 sind z.B. vier Kolbenpaare vorgesehen.

Der axiale Anpressdruck der Kolben 13 gegen die Gleitspiegel 15, die sich beidseitig der Regelscheibe 6 befinden, kann auf verschiedene Art und Weise bewerkstelligt werden. So z.B. kann jeweils eine Schraubenfeder 12 vorgesehen sein, die den Kolben 13 mit einen eingepressten Kugelsegeent 14 an die Gleitspiegel 15 presst.

Der Fuss de3 Kolbens 13 kann aber auch mit einem eine Querbohrung aufweisenden Gelenkkopf 16 ausgerüstet saiaa. In die Querbohrung wird ein Ende lines Anpressbüfeels 18. eingesteckt. Der Gelenkkopf J.& ,fc£ä£t einen Gleitschuh 20a, der gegen den

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linksseitigen Gleitspiegel 15 anpresst mit Hilfe des Anpresebügels 18.., der in einer Langenute 19 der Arbeitewelle 4 gleitet, in Bev/egungsverbindung mit dem Kolben 13. Da der Anpressbügel der Fiehkraft ausgesetzt ist, muss er mit einsm Stift 17 oder einer fonnschlüssigen Nute 19 (z,B, Schv.'albenschwanzführung), oder einem Anschlag eingangs der Querbohrung vom Gelenk 16 abgesichert werden.-Vorteilhaft wird jedoch der Anpressbügel 18b angewandt (Fig. 4), der ein Drehen eines hoheln Gelenkzapfens 21 mit dem aufgepressten Kolben 13 erlaubt. Der Federdrahtbügel ist durch Umschlingung um mehr als 180 des Gelenkzapf ens 21 gegen ein Wegfliegen gesichert. Br überträgt den Anpressdruck mit Hilfe des Anpressbügels über einen Ring 22 auf einen ausgebührten Gleitschuh 20b, der am rechtsseitigen Gleitspiegel 15 anpresst. Mit diesen Anpressbügeln 18 vierden die Kolben 13 der Kolbenpaare gekuppelt und gegenseitig an die Gleitspiegel 15 angepresst. Die Vorspannu/ig des Anpressbügels 18 beid*O kann gering gehalten werden, da die bei zunehmender Neigung der Regelscheibe 6 wachsende Gegenkräfte durch die zunehmende Spannung des Bügels kompensiert werden. Die Gelenkdistanz a und die Bahndistanz b werden' nämlich bei der Neigung fli aui^-^^^g^vergrössert, sodass der Bügel um |^^-ib+Öauf geweitet wird. Ifech dem Elastizitätsgesetz ergibt sich daraus eine Vergrösserung der Rückstellkraft.

Zwecks Brzielung größtmöglicher Dichtigkeit müssen die Steuerflachen 24 von Zylindertromraeln 1 und 3 und der Gehäusedeckel 23a und 23b genau aneinander angelegt werten. Dies kann unter Zuhilfenahme der schiefen Zustellebene geschehen, z.B. mit einer in der Zylindertrommel 1 steckenden Stellschraube 25, die mit einer Kontermutter 26 abgesichert ist und durch Wegnahme eines Stopfens 28 des Deckelt 23* zugänglich wird. Beim Einschrauben der Stellschraube 25 gegen das zugekehrte Ende der Welle 4 stösst die Zylindertrommel 1 etwas von der Welle 4 achsial ab, die ihrerseits mit einen Ring 27 an die Zylindertrommel 3 festgelegt ist, bis die Steuerflächen 24 der beiden Zylindertrommeln 1,3 und der Deckel 23a, 23b spielfrei aneinander angelegt sind.

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line andere Möglichkeit sum Spielausgleich ergibt sich mit einer U»beivurfmutter 29, die einen durch einen Stift 30 mit ihr drehgevicherten Deckel 23b an die Stirnflächen 24 heranbringt. Die Abdichtung besorgt eianRing 31 in der lieberwurfmutter 29, der am Umfang delf Gehäuses 8 anliegt.

Dem Spielausgleich können auch swiechen Deckel 23a und GehäuseStirnseite eingelegte Pass-Ringe 32b oder zwischen dem linken Zeilenende und der Stellschraube 25 Pass-Scheibe 32a dienen.

line weitere Möglichkeit des Spielausgleiches wird gemäss Fig. 2 mittelst einer Tellerfeder 33 erzielt, die in einer Längsbohrung der *elle 4 eich befindet, gegen letztere sich abstOtit und bemüht ist, einen in der Längsbohrung befindlichen, als Yellenreriängerung dienender; Stössel 35 mit der auf diesem-befindlichen Zylindertrommel 1 gegen den Deckel 23a zu pressen und somit die Zylindertrommel 3 gegen den Deckel 23b·

Das gleiche Ziel wird erreicht durch Einführung von Druckflüssigkeit in einen la Deckel 23a befestigten Stutzen 34,' der die Druckflüssigkeit in eine Achsialbohrung des StOssela 35 weitergibt, gegen diesen mit einem Ring 36 abge- j sichert. Hn weiterer Ring 38 dichtet einen Raum 37 zwischen! StOsselerrde und Yellenbohrung ab, in weichem der Druck der j Druckflüssigkeit eis Anpressen der Zylindertrommeln 1, 3 an j die Steuerflächen 24 bewirkt. Die Zylindertrommeln 1, 3 sind an der Innenwand /de·" Gehäuses 8 gelagert. Sine Wellendichtung

40 im Deckel 23b rerhlndert das Austreten τοη Druckflüssig· keit entlang der Welle 4 gegen deren freies lade· Bohrung·»

41 führen Leckflüssigkeit ab, während durch Anschluss« 42 der Deckel 23a, 23b dl· Druckflüssigkeit von und au den Steuerkanälen 2$a (Flg. 3) geleitet wird in bekannter Weise.

Zur Terringerung der mechanischen Reibung auf den Gleit» spiegeln können die Kolbsnfüsse der Kolben 13 Bit durchbohr· ten Gleitschuhen 20b ausgerüstet sein, in die sur hydrostatischen Intlastung Druckflüssigkeit eingeleitet wird.

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Claims

Patentansprüche ;

1. Als Pumpe oder Motor betreibbare Druckflüssigkeits-Axialkolbennaschine, gekennzeichnet durch zwei gleichzeitig

. umlaufende Zylindertroinmeln in einem gemeinsamen Gehäuse, mit nach aussen Toneinander abgekehrten Steuerflächen, auf einer Arbeitswelle drehfest, in einem durch Hubhöhe, Kolbenfuss und Regelscheibendicke bestimmten Abstand voneinander angeordnet, zwischen welchen Zylindertrommeln (1,3) quer zur Arbeitswelle (4) eine mit zwei beidseitig angeordneten Gleitspiegeln (15) versehene Regelscheibe (6) schwenkbar im Gehäuse (8) lagert, wobei gegen die Gleitspiegel (15) jeweils sich gegenüberliegende Kolben (13) von Kolbenpaaren der beiden Zyllndertromi-e mein (1,3) gleichläufig in letzteren gleitend, anpressen.

2. Druckflüssigkeits-Axialkolbenmaschine, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelscheibe (6) von der Arbeitswelle (4) mit $Lel lose durchsetzt ist und mittelst Achsstummeln (7) int Gehäuse (8) schwenkbar lagert. *

3. Druckflüssigkeits-Axialkolbenmaschine, nach Ansprüchen 1 und 2j dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kolben (13) eines jeden Kolbenpaarea unter sich mit einem die Regelscheibe^) durchsetzenden, in einer Längsnute (19) der Arbeitswelle (4) gleitenden Anpressbügel (18) mit dessen Endenvfelastisch gekuppelt sind, der die Kolben (15) beidseits der Regelscheibe (6) gegen deren Gleitspiegel (15) drückt.

4· Druckflüssigkeits-Axialkolbenmaschine, nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (13) in den an den Gleitspiegeln (15) zugekehrten Enden eingepresste Kugelsegmente (14) besitzen und unter der Druckwirkung von Schraubenfedern (12) stehen.

5. Druckflüssigkeits-Axialkolbenmaschine, nach den

., Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (13) an den den Gleitspiegeln (15) zugekehrten Enden mit ange-

JJ 'lenkten Gleitechuhen (20a, 20b) gegen die letzteren pressen,

κ» mit oder ohne Zuführung von Druckflüssigkeit In die Gleit· ο schuhe zur hydrostatischen Ent las tune, btsw. Verringerung der «4 mechanischen Eeibung auf den Gleltipiegeln (15)·

6. Druckflüssigkeita-Axlftlkolbennaschln·, nach Ansprüchen

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dae Aufheben de· Axial- ⁹ . BAD ORIGINAL

•piela zwischen den Steuerflächen (24) der beiden stirnseitigen Gehäusedeckeln (23a, 23b) und den %£Lndertrommeln(l und 3) durch Auseinandereehieben der Zylindertrommel!! (1,3) mittelst einer schieben Verstellfläche bezw. -Bbene (Stellschraube 25) erfolgt.

7, Druckflüssigkeits-Axialkolbenmaschine, nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufheben des Axialspiels zwischen den Steuerflächen (24) Äer beiden stirnseitigen Qehäusedeckel (23a, 23b) durch Zusammenschieben dieser Gehäusedeckel (23a, 23b) mittelst einer schiefen Verstellebene (Ueberwurfmutter (29) erfolgt.

8. Druckflüssigkeits-Axialkolbenmascnifte, nach Ansprüchen 1 bis 3} dadurch gekennzeichnet, dass da3 Aufheben des Axialspiels zwischen den Steuerflächen (24) durch auseinanderschieben der Zypindertrommeln (1,3) durch Einlegen dickerer Pass-Scheiben (32a) zwischen Arbeitswelle (4) und Zylindertroinmeln (1) erfolgt.

9« Druckflüssigkeits-Axialkoibenmaschine, nach Ansprüchen 1 bis 31 dadurch gekennzeichnet, dass das Aufheben des Axialspiels durch Zusammenschieben der Gehäueedeckel (23a, 23b) durch Einlegen dünnerer Pass-Ring· (32b) «wischen Defcel (23a) und der zugekehrten Stirnseite des Gehämses (ift erfolgt. i

10. Druckflüssigkeits-Axialkolbenmaschine, nach Ansprüchen

1 bis 3, dadurch gekennzeidhnet, dass das Aufheben des AxialtniJ spiels durch Auseinanderschieben der Zylindertrommeln (1,3) durch «in vorgespanntes elastisch·· Element (Tellerfeder 33) zwischen Arbeitswelle (4) und eine« inbesug zur letzteren ^% teleskopartig verschiebbaren Stössel (35) der einen Zylindertrommel erfolgt.

11. Druckflüssigkeit a-Axialkolbenma< shine, nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass c.,...j Aufheben des Axialspiel· durch Auseinanderschieben der beiden Zylindertrommeln (1,^#3) mittelst Druckflüssigkeit in etoeo laun (37) ^ischsn der Arbeitewelle (4) und -Ur ein·» Tvoemml 131 und'eiu^-.

(35) der anderen Zplindertromtael (1) «rfölgt.

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