DE1653461A1

DE1653461A1 - Axial piston pump or motor

Info

Publication number: DE1653461A1
Application number: DE19671653461
Authority: DE
Inventors: Martin Herter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-03-14
Filing date: 1967-03-14
Publication date: 1971-07-29
Also published as: GB1212281A

Description

Axial piston pump or motor.

Die Erfindung betrifft eine Axialkolben-Pumpe bzw. Motor mit einem Stator, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Steuerspiegel und mit einem über eine Stellvorrichtung einstellbaren Stellring, und mit einem Rotor, bestehend aus einer im Gehäuse gelagerten Welle, einer um die Welle angeordneten Zylindertrommel mit einem gegen den Steuerspiegel anliegenden Steuerdeckel und mehreren um die Welle und schräg zu deren Längsachse in entsprechenden Zylinderbohrungen angeordneten Kolben, deren Köpfe in einer drehbar am Stellring gelagerten Taumelscheibe gelenkig gelagert sindThe invention relates to an axial piston pump or motor with a stator, consisting of a housing with a control plate and with an adjusting ring that can be adjusted via an adjusting device, and with a rotor consisting of a rotor mounted in the housing Shaft, a cylinder drum arranged around the shaft with a control cover resting against the control plate and several pistons arranged around the shaft and obliquely to its longitudinal axis in corresponding cylinder bores, the heads of which are in a swash plate rotatably mounted on the adjusting ring are articulated

Axialkolben-Pumpen bzw. Motoren sind seit langem bekannt. Einer der größten Nachteile dieser Pumpen und Motoren besteht darin, daß sie konstruktiv verhältnismäßig aufwendig sind. Die Notwendigkeit der Anordnung eines Kardangelenkes zwischen der Welle und der unmittelbar durch diese angetriebenen Taumelscheibe, sowie der Anordnung von Gelenken in den Kolben im Bereich zwischen der gelenkigen Befestigung der Kolben an der Taumelscheibe und der Zylindertrommel seien als Beispiele für diesen konstruktiven Aufwand genannt. Trotz der konstruktiven Aufwendigkeit weisen die bekannten Bauarten verschiedene weitere Nachteile auf, unter denen beispielweise die Tatsache zu nennen ist, daß es bei Axial piston pumps and motors have been known for a long time. One of the major disadvantages of these pumps and motors is that they are relatively expensive to construct. The need to arrange a universal joint between the shaft and the swash plate driven directly by it, as well as the arrangement of joints in the pistons in the area between the articulated attachment of the pistons to the swash plate and the cylinder drum, are examples of this structural effort. Despite the structural complexity , the known types have various other disadvantages, including the fact that it is at

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exzentrischer Belastung und hieraus folgender Durchbiegung der Welle zwangsläufig zu Klaffungen zwischen dem Steuerspiegel und dem Steuerdeckel der Zylindertrommel und folglich zu Leckverlusten zwischen diesen beiden Teilen kommt} die eine deutliche Leistungsminderung der Pumpe bzw. des Motors verursachen. Es ist z- ?? bereits vorgeschlagen worden, die Zylindertrommel mit ihrem Steuerdeckel hydraulisch über den öldiac^ an den Steuerspiegel anzupressen. Dieser Vorschlag ist jedoch konstruktiv verhältnismäßig aufwendig und bedeutet außerdem einen Leistungsverlust insofern, als ein Teil der verfügbaren Energie dauernd zum Anpressen des Steuerdeckels an den Steuerspiegel verbraucht wird. Auch die bekannten Lösungen für die Lagerung der Kolben in der Taumelscheibe sind unbefriedigend. Es ist beispielsweise bekannt, die Enden der Kolben mit kugeligen Köpfen zu versehen, die in entsprechenden Führungen der Taumelscheibe geführt werden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Bauarten besteht darin, daß häufig Anlaufverzögerungen dadurch auftreten, daß die Pumpe bzw. der Motor in einer Stellung des SteuerdeckeIs zum Steuerspiegel zum Stehen gekommen sind, in der sich die einander entsprechenden Durchflußbohrungen des Steuerdeckels und des Steuerspiegels nur teilweise decken. Die Folge ist, daß zu Beginn des Anlaufs nur ein Bruchteil des Durchflußquerschnittes der betreffenden Bohrungen im Steuerdeckel und im Steuerspiegel zum Durchfluß zur Verfügung stehen und folglich das ankommende Druckfluidum den Rotor erst nach einer gewissen Verzögerung in Drehung zu versetzen vermag.eccentric loading and the resulting deflection of the shaft inevitably lead to gaps between the control plate and the control cover of the cylinder drum and consequently to leakage losses between these two parts} which cause a significant reduction in the performance of the pump or motor. It is z- ?? It has already been proposed to press the cylinder drum with its control cover hydraulically against the control plate via the öldiac ^. However, this proposal is structurally relatively complex and also means a loss of power in so far as part of the available energy is constantly used to press the control cover against the control plate. The known solutions for mounting the pistons in the swash plate are also unsatisfactory. It is known, for example, to provide the ends of the pistons with spherical heads which are guided in corresponding guides of the swash plate. Another disadvantage of the known designs is that start-up delays often occur because the pump or motor has come to a standstill in a position of the control cover relative to the control plate in which the corresponding flow bores of the control cover and the control plate only partially coincide. The result is that at the beginning of the start-up only a fraction of the flow cross-section of the relevant bores in the control cover and in the control plate are available for flow and consequently the incoming pressure fluid is only able to start rotating the rotor after a certain delay.

Die Erfindung soll diese und weitere Nachteile der bekannten Axialkolben-Pumpen bzw. Motoren beseitigen und eine Pumpe bzw. •inen Motor schaffen, der konstruktiv vergleichsweise einfach ist und bei dem dennoch keine Klaffungen zwischen dem Steuerdeckel und dem Steuerspiegel und hierdurch verursachte Leistungseinbußen auftreten. Ferner soll die Erfindung einen konstruktiv The invention is intended to eliminate these and other disadvantages of the known axial piston pumps or motors and to provide a pump or • Create an engine that is comparatively simple in terms of construction and in which there are still no gaps between the control cover and the control plate and the resulting loss of performance. Furthermore, the invention is intended to be constructive

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einfachen Anschluß zwischen den Kolben und der Taumelscheibe schaffen, bei dem die auftretenden inneren Verluste überaus gering sind und für eine kontinuierliche, automatische Schmierung dieses Anschlusses gesorgt wird. Beim Motor gemäß der Erfindung soll außerdem unter konstruktiv überaus geringem Aufwand dafür gesorgt sein, daß die oben beschriebenen AnlaufSchwierigkeiten nicht auftreten.Create a simple connection between the piston and the swash plate, in which the occurring internal losses are extremely low and for continuous, automatic lubrication this connection is taken care of. In the case of the engine according to the invention, it should also be designed with very little effort be taken care of that the start-up difficulties described above do not occur.

Diese und weitere Aufgaben werden gemäß der Erfindung zunächst dadurch gelöst, daß mit der Welle ein Mitnehmer verkeilt ist, der mit der mit radialem Spiel um die Welle angeordneten Zylindertrommel zur gemeinsamen Drehung in Eingriff steht, daß zwischen dem Mitnehmer und der axial verschieblichen Zylindertrommel ein die Zylindertrommel in Richtung auf den Steuerspiegel treibendes Federelement vorgesehen ist und daß die Taumelscheibe frei um die Welle gelagert ist.These and other objects are first achieved according to the invention in that a driver is wedged with the shaft, which is in engagement with the cylinder drum arranged with radial play around the shaft for common rotation, that between the driver and the axially displaceable cylinder drum a cylinder drum in the direction of the control plate driving spring element is provided and that the swash plate is mounted freely around the shaft.

Die Erfindung sieht also zunächst einen völlig neuartigen Kraftfluß insofern vor, als - im Falle der Anwendung als Pumpe - das von einem Motor auf die Welle übertragene Drehmoment zunächst über den Mitnehmer auf die Zylindertrommel und von dieser über die Kolben auf die Taumelscheibe übertragen wird, wobei die Taumelscheibe selbst nicht unmittelbar, sondern nur mittelbar über die Zylindertrommel und die Kolben mit der Welle zur gemeinsamen Drehung verbunden ist. Die Zylindertrommel selbst ist mit radialem Spiel um die Welle angeordnet, so daß - Im Gegensatz zu den bekannten Bauformen - bei einer Durchbiegung der Welle durch exzentrische Belastung keine Verkantung der Zylindertrommel und des mit ihr verbundenen Steuerdeckels gegenüber dem Steuerspiegel auftritt. Gleichzeitig wird durch das Federelement, das aus einer oder mehreren Tellerfedern oder einer Schraubenfeder bestehen kann, die Zylindertrommel mit ihrem Steuerdeckel unabhängig von irgendwelchen Durchbiegungen der Welle dauernd gleichmäßig gegen den Steuerspiegel gepreßt.The invention thus initially provides for a completely new type of power flow in that - in the case of application as a pump - the Torque transmitted from a motor to the shaft initially via the driver to the cylinder drum and from this via the piston is transmitted to the swash plate, the swash plate itself not directly, but only indirectly via the cylinder barrel and pistons are connected to the shaft for common rotation. The cylinder drum itself is arranged with radial play around the shaft, so that - In contrast to the known designs - if the shaft deflects due to eccentric loading, the cylinder drum does not tilt and of the control cover connected to it occurs opposite the control plate. At the same time by the spring element that is made one or more disc springs or a helical spring can consist of the cylinder drum with its control cover independently constantly pressed evenly against the control plate by any deflections in the shaft.

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Die Erfindung sieht ferner vor, daß die Kolben kugelpfannenartig gestaltete Köpfe aufweisen und mit einer durchgehenden Längsbohrung versehen sind, wobei in den Kugelpfannenköpfen der Kolben je eine Kugel liegt, und daß die Taumelscheibe sternförmig angeordnete, die Kugelpfannenköpfe der Kolben mit Spiel umgreifende Führungen aufweisen.The invention also provides that the piston is like a ball socket have designed heads and are provided with a continuous longitudinal bore, the piston in the ball socket heads each has a ball, and that the swash plate is arranged in a star shape, encompassing the ball socket heads of the pistons with play Have guides.

Die Erfindung löst mit diesem Vorschlag ein Problem, das nicht nur bei Axialkolben-Pumpen bzw. Motoren auftritt, nämlich die Übertragung einer Zug- bzw. Druckkraft auf einer elliptischen Bahn. Bei der erfindungsgemäßen Lösung dieses Problems wird eine praktisch zwängungsfreie Führung der Kolben in der Taumelscheibe erreicht, wobei durch die Längsbohrung in den Kolben dafür gesorgt ist, daß die in den Kolbenpfannenköpfen liegenden und in der Taumelscheibe geführten Kugeln während des Druckhubes der betreffenden Kolben in einen Schwebezustand auf dem durch die Längsbohrung des Kolbens zuströmenden öl gelangen, wobei der Druck dieses ölstromes direkt proportional zur Druckkraft zwischen der Taumelscheibe und dem Kolben ist, weil der Druck dieses Öles vom Kolben erzeugt wird.With this proposal, the invention does not solve a problem only occurs in axial piston pumps or motors, namely the transmission of a tensile or compressive force on an elliptical one Train. In the solution to this problem according to the invention, a practically constraint-free guidance of the pistons in the swash plate is achieved achieved, whereby the longitudinal bore in the piston ensures that the lying in the piston socket heads and in the swash plate guided balls during the pressure stroke of the piston in question in a state of suspension on the by the Longitudinal bore of the piston, the oil flowing in, the pressure of this oil flow being directly proportional to the pressure force between the swash plate and the piston, because the pressure of this oil is generated by the piston.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß der Mitnehmer mit zumindest einer in axialer Richtung vorspringenden und sich radial erstrekkenden Rippe in eine entsprechende Nute der Zylindertrommel eingreift, wobei die Breite der Nute größer ist als die Dicke der Rippe, so daß eine Relativdrehbewegung zwischen dem Mitnehmer und der Zylindertrommel möglich ist.The invention also provides that the driver with at least an axially projecting and radially extending rib engages in a corresponding groove of the cylinder drum, the width of the groove being greater than the thickness of the Rib, so that a relative rotational movement between the driver and the cylinder drum is possible.

Wenn also beim Anlaufen des Motors die Bohrungen im Steuerdeckel und im Steuer spiegel sich zunächst .nur teilweise decken, so muß der ankommende Öldruck durch diese verengten Querschnitte nicht etwa sofort die Abtriebswelle des Motors (und damit die an diese Abtriebswelle angeschlossenen, anzutreibenden Teile), sondern nur die Zylindertrommel etwas drehen, bis die betreffenden Durch-So if the bores in the control cover when starting the engine and in the steering wheel they are initially only partially reflected, so the incoming oil pressure does not have to be due to these narrowed cross-sections about immediately the output shaft of the motor (and thus the parts to be driven connected to this output shaft), but just turn the cylinder drum a little until the relevant

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flußbohrtmgen des Steuerdeckels und des Steuerspiegels sich ganz decken. Diese Drehung der Zylindertrommel ist wegen des beschriebenen Spielraums zwischen der Breite der Rippe des Mitnehmers und der entsprechenden Nute der Zylindertrommel möglich.Flußbohrtmgen the control cover and the control mirror completely cover. This rotation of the cylinder drum is due to the described clearance between the width of the rib of the driver and the corresponding groove in the cylinder drum is possible.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, in der auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Zur Erleichterung der Beschreibung wird angenommen, daß es sich um eine Axialkolbenpumpe handelt. Selbstverständlich gilt diese Beschreibung jedoch in sinngemäßer Anwendung gleichermaßen für den Fall_f daß das dargestellte Aggregat als Axialkolbenmotor eingesetzt wird.Further objects, features and advantages of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment, in which reference is made to the accompanying drawings. To facilitate the description, it is assumed that it is an axial piston pump. Of course, this description applies analogously to the case _f that the unit shown is used as an axial piston motor.

Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt eine Seitenansicht einer Axialkolbenpumpe bzw. eines Axialkolbenmotors gemäß der Erfindung, wobei um der Übersichtlichkeit Willen vom Gehäuse nur der Steuerspiegel angedeutet ist. Fig. 1 shows partially in section a side view of an axial piston pump or an axial piston motor according to the invention, only the control plate being indicated for the sake of clarity of the housing.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die der Zylindertrommel zugekehrte Seite der Taumelscheibe. Fig. 2 shows a plan view of the side of the swash plate facing the cylinder drum.

Fig. 3 zeigt im Querschnitt eines der auf der Taumelscheibe zu befestigenden Segmente. Fig. 3 shows in cross section one of the segments to be fastened on the swash plate.

Fig. 4 zeigt in größerem Maßstab und im Schnitt einen Teil der Taumelscheibe mit auf dieser befestigten Segmenten und das obere Ende eines der Kolben. Fig. 4 shows, on a larger scale and in section, part of the swash plate with segments attached to it and the upper end of one of the pistons.

Es wurde bereits erwähnt, daß in Fig. ijkrom Gehäuse nur der Steuerspiegel 11 dargestellt ist. Das Gehäuse selbst ebenso wie der Steuerspiegel 11 weis·*keine erfinderischen Besonderheiten auf und bedärfedaher keiner ausführlichen Erläuterung.It has already been mentioned that only the control plate 11 is shown in Fig. Ijkrom housing. The case itself as well as the Control table 11 has · * no inventive features and therefore do not require any detailed explanation.

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Im nicht dargestellten Gehäuse ist die Welle 2 des Rotors angeordnet. Da vorausgesetzt wurde, daß es sich beim dargestellten Ausführungsbeispiel um eine Pumpe handelt, ist diese Welle 2 außerhalb des Gehäuses beispielsweise mittels einer Paßfeder 13 an einen nicht dargestellten Antriebsmotor angeschlossen. Würde es sich beim dargestellten Ausführungsbeispiel um einen Motor handeln» so wäre die Welle 2 eine Abtriebswelle, an die das anzutreibende Aggregat angeschlossen wird.The shaft 2 of the rotor is arranged in the housing (not shown). Since it was assumed that the depicted The embodiment is a pump, this shaft 2 is outside the housing, for example by means of a feather key 13 connected to a drive motor, not shown. Would it be a motor in the illustrated embodiment act »so the shaft 2 would be an output shaft to which the unit to be driven is connected.

Die Welle 2 1st im Gehäuse einerseits mittels eines ein Festlager bildenden Rollenlagers 22 und andererseits mit einem als Schiebelager wirkenden Madellager 23 gelagert. Sicherungsringe 15 bzw. 16, die in entsprechende Hüten der Welle 2 eingreifen, dienen zur Befestigung der inneren Lagerschalen der Lager 22 und 23 an der Welle, während die äußeren Lagerschalen dieser Lager im Gehäuse befestigt sind.The shaft 2 is in the housing on the one hand by means of a roller bearing 22 forming a fixed bearing and on the other hand with an as Sliding bearing acting Madellager 23 mounted. Retaining rings 15 and 16, which engage in corresponding hats on shaft 2, serve to attach the inner bearing shells of the bearings 22 and 23 to the shaft, while the outer bearing shells of these bearings are fixed in the housing.

Im Gehäuse ist ferner ein Stellring 1 auf Stellzapfen 50 verschwenkbar gelagert, wobei diese Stellzapfen 50 mit einer nicht dargestellten Stellvorrichtung verbunden sind, um den Stellring 1 entweder rechtwinklig zur Welle 2 (linke Seite von Fig. 1) oder in eine beliebige Schräglage einzustellen. Der Stellring 1 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Art Winkelprofil mit einer die Welle 2 alt großem Spiel umgebenden Axialbohrung 48. Die weiter unten noch im einzelnen beschriebene Taumelscheibe 4 ist über ein Schrägkugellager 21 im Stellring 1 drehbar gelagert.In the housing, an adjusting ring 1 is also pivotably mounted on adjusting pin 50, this adjusting pin 50 with a not illustrated adjusting device are connected to the adjusting ring 1 either at right angles to the shaft 2 (left side of Fig. 1) or set in any inclined position. In the exemplary embodiment shown, the adjusting ring 1 consists of a type of angular profile with a large amount of play surrounding the shaft 2 Axial bore 48. The swash plate 4, which will be described in detail below, is in the adjusting ring via an angular contact ball bearing 21 1 rotatably mounted.

Unterhalb der Taumelscheibe 4 weist die Welle 2 ein Vielkeil-Wellenprofil 32 auf, das zur Verkeilung eines Mitnehmers 3 auf der Welle 2 dient.Below the swash plate 4, the shaft 2 has a multi-spline wave profile 32, which is used for wedging a driver 3 the shaft 2 is used.

Dieser Mitnehmer 3 besteht aus einem Ring, der auf seiner Innenseite axial verlaufende Rippen aufweist, die in die KeilnutenThis driver 3 consists of a ring which has axially extending ribs on its inside, which into the keyways

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32 der Welle 2 eingreifen. Der Mitnehmer 3 weist ferner mindestens eine radial verlaufende Rippe 34 auf, welche in eine entsprechende Nute 36 der noch zu beschreibenden Zylindertrommel 8 eingreift. Vorzugsweise sind zwei Rippen 34 am Mitnehmer 3 vorgesehen, die so angeordnet sind, daß sie zwischen jeweils zwei der Zylinderbohrungen 38 der Zylindertrommel 8 liegen. Das gleiche gilt selbstverständlich für die entsprechenden Nuten 36 der Zylindertrommel 8.32 of the shaft 2 engage. The driver 3 also has at least one radially extending rib 34 which is inserted into a corresponding groove 36 of the cylinder drum 8 to be described below intervenes. Preferably, two ribs 34 are provided on the driver 3, which are arranged so that they are between two of the cylinder bores 38 of the cylinder drum 8 lie. The same applies of course to the corresponding grooves 36 of the Cylinder drum 8.

Die Rippen 34 des Mitnehmers 3 haben geringere Breite als die Nuten 36 der Zylindertrommel 8« Die Folge ist, daß eine gewisse Relativ-Drehbewegung zwischen dem Mitnehmer 3 und der Zylindertrommel 8 möglich ist.The ribs 34 of the driver 3 have a smaller width than the grooves 36 of the cylinder drum 8 «The result is that a certain Relative rotational movement between the driver 3 and the cylinder drum 8 is possible.

Die Welle 2 durchzieht eine Axialbohrung 42 der Zylindertrommel 8, wobei diese Axialbohrung 42 einen etwas größeren Durchmesser als der im Inneren der Zylindertrommel 8 liegende Teil der Welle 2 hat. Wenn daher infolge exzentrischer Kräfte eine Durchbiegung der Welle 2 auftritt, kann sich die Welle 2 auch im Inneren der Zylindertrommel 8 durchbiegen, ohne daß gleichzeitig eine Verkantung der Zylindertrommel 8 gegenüber dem Steuerspiegel 11 auftritt. Eine solche Verkantung der Zylindertrommel 8 mit dem an ihr befestigten Steuerdeckel 10 gegenüber dem Steuerspiegel 11 würde nämlich eine Klaffung zwischen dem Steuerdeckel 10 und dem Steuerspiegel 11 zur Folge haben, durch die Leckverluste und folglich eine Leistungsminderung der Pumpe entstehen würden.The shaft 2 passes through an axial bore 42 in the cylinder drum 8, this axial bore 42 having a slightly larger diameter than the part of the shaft located inside the cylinder drum 8 2 has. Therefore, if a deflection of the shaft 2 occurs due to eccentric forces, the shaft 2 can also be inside the Bend the cylinder drum 8 without tilting the cylinder drum 8 relative to the control plate 11 at the same time. Such tilting of the cylinder drum 8 with the on their fixed control cover 10 opposite the control plate 11 would namely a gap between the control cover 10 and the Control mirror 11 result, through which leakage losses and consequently a reduction in the performance of the pump would arise.

Die Axialbohrung 42 der Zylindertrommel 8 weist im mittleren Teil einen etwas erweiterten Teil auf, dem ein eingezogener Teil 31 der Welle 2 entspricht. Diese Ausbildung ist vor allem aus fertigungstechnischen Gründen vorgesehen, da hierdurch sowohl die Bearbeitung der Welle 2 als auch die Bearbeitung der Axialbohrung 42 der Zylindertrommel 8 erleichtert wird.The axial bore 42 of the cylinder drum 8 has in the middle part a somewhat widened part, which is a retracted part 31 corresponds to wave 2. This training is intended primarily for manufacturing reasons, as it enables both the machining of the shaft 2 as well as the machining of the axial bore 42 of the cylinder drum 8 is facilitated.

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Der Steuerdeckel 10 ist in herkömmlicher Weise mittels Zylinderschrauben 27 am unteren, dem Steuerspiegel 11 gegenüberliegenden Ende der Zylindertrommel 8 befestigt. Der Steuerdeckel 10 und der Steuerspiegel 11 weisen Steuerkanäle 40 auf, mit denen in herkömmlicher Weise der Anschluß der Zylinderbohrungen 38 in der Zylindertrommel 8 an die Saug- bzw. Druckleitung hergestellt wird.The control cover 10 is in a conventional manner by means of cylinder screws 27 attached to the lower end of the cylinder drum 8 opposite the control plate 11. The control cover 10 and the control plate 11 have control channels 40, with which in a conventional manner the connection of the cylinder bores 38 in the cylinder drum 8 is made to the suction or pressure line.

Zwischen der Zylindertrommel 8 und dem Steuerdeckel 10 sind ein O-Ring 18, sowie ein Dichtungsring 17 vorgesehen.An O-ring 18 and a sealing ring 17 are provided between the cylinder drum 8 and the control cover 10.

In einer neben dem Mitnehmer 3 liegenden Ausnehmung 70 der Zylindertrommel 8 ist eine Tellerfeder 14 angeordnet, die sich einerseits gegen den starr mit der Welle 2 verbundenen Mitnehmer 3 und andererseits gegen die Oberseite der Zylindertrommel 8 abstützt, so daß diese Tellerfeder 14 die Zylindertrommel 8 mit ihrem Steuerdeckel 10 in axialer Richtung gegen den Steuerspiegel 11 preßt. Selbstverständlich können statt der dargestellten einen Tellerfeder 14 auch hintereinander mehrere Tellerfedern oder auch eine Schraubenfeder angeordnet werden, die sich einerseits gegen den Mitnehmer und andererseits gegen die Zylindertrommel 8 abstützt, um deren Steuerdeckel gegen den Steuerspiegel zu pressen.In a recess 70 of the cylinder drum located next to the driver 3 8, a plate spring 14 is arranged, which is on the one hand against the driver rigidly connected to the shaft 2 3 and on the other hand is supported against the top of the cylinder drum 8, so that this plate spring 14, the cylinder drum 8 with its control cover 10 presses against the control plate 11 in the axial direction. Of course, instead of the one shown a plate spring 14, several plate springs or a helical spring can also be arranged one behind the other, which are on the one hand against the driver and on the other hand against the cylinder drum 8 is supported to the control cover against the control plate to press.

In der Zylindertrommel 8 sind gleichmäßig um die Welle 2 herum verteilt Zylinderbohrungen 38 ausgebildet, deren Längsachsen etwas schräg zur Längsachse der Welle 2 verlaufen. In diesen Zylinderbohrungen sind die Kolben 9 gelagert, wobei die Kopfenden der Kolben 9 an der Taumelscheibe 4 befestigt sind.In the cylinder drum 8, cylinder bores 38 are formed evenly distributed around the shaft 2, the longitudinal axes of which are somewhat run obliquely to the longitudinal axis of the shaft 2. In these cylinder bores, the pistons 9 are mounted, the head ends of the Pistons 9 are attached to the swash plate 4.

Es würde bereits erwähnt, daß die Taumelscheibe 4 über ein Schrägkugellager 21 mit dem Stellring 1 verbunden ist. Die Taumelscheibe 4 wird von einem im Querschnitt winkelförmigen Ring gebildet, dessen axiale öffnung 44 so ausgebildet ist, daß dieIt has already been mentioned that the swash plate 4 has a Angular contact ball bearing 21 is connected to the adjusting ring 1. The swash plate 4 is formed by a ring with an angular cross section formed, the axial opening 44 is formed so that the

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Taumelscheibe gegenüber der Welle 2 mittels des Stellringes 1 in jede beliebige Schrägstellung gebracht werden kann, ohne daß die Taumelscheibe mit der Welle 2 in Berührung kommt. Der entsprechend gestaltete Teil 46 der Taumelscheibe 4 ist vor allem in der rechten Hälfte von Fig. 1 zu erkennen. Fig. 2 zeigt eine Untersicht des etwa quer zur Welle 2 verlaufenden Teiles der Taumelscheibe 4, d. h* desjenigen Teiles, auf dem die Kopfenden der Kolben 9 geführt sind. Man erkennt} daß in der Unterseite der Taumelscheibe 4 sternförmig eine der Anzahl der Kolben 9 entsprechende Anzahl von Rinnen 52 ausgebildet sind, die im Querschnitt halbkreisförmige Gestalt haben (s. Fig. 4). Zwischen jeweils zwei dieser Rinnen 52 weist die Taumelscheibe 4 im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils zwd Bohrungen 54 auf, die zur Befestigung von Segmenten 7 (Fig. 3) mittels Flachsenknieten 30 (Fig. 4) dienen. Hierzu sind die Segmente 7 mit Bohrungen 56 versehen, die mit den Bohrungen 54 der Taumelscheibe 4 fluchten.Swash plate can be brought into any inclined position relative to the shaft 2 by means of the adjusting ring 1 without the swash plate comes into contact with the shaft 2. The correspondingly designed part 46 of the swash plate 4 is above all can be seen in the right half of FIG. Fig. 2 shows a bottom view of the approximately transverse to the shaft 2 part of the Swash plate 4, d. h * of that part on which the head ends of the pistons 9 are guided. You can see} that in the bottom of the swash plate 4, a number of grooves 52 corresponding to the number of pistons 9 and having a semicircular shape in cross section are formed in a star shape (see FIG. 4). Between two of these grooves 52, the swash plate 4 in the illustrated embodiment has two bores 54, which serve to fasten segments 7 (FIG. 3) by means of flat rivets 30 (FIG. 4). For this purpose, the segments 7 are provided with bores 56 which are aligned with the bores 54 of the swash plate 4.

Zwischen jeweils zwei Rinnen 52 der Taumelscheibe 4 wird jeweils eines der Segmente 7 angeordnet. Diese Segmente 7 weisen Seitenkanten 58 auf, die im Querschnitt etwa kreisbogenförmig ausgebildet sind, wobei (s. Fig. 4) diese Seitenkanten 58 im Querschnitt einen größeren Krümmungsradius als die Rinnen 52 der Taumelscheibe 4 haben. Parallel zu den Rinnen 52 verbleibt zwischen jeweils zwei benachbarten Segmenten 7 ein offener Schlitz 60, in dem der Hals des betreffenden Kolbens 9 geführt ist.Between each two grooves 52 of the swash plate 4 is in each case one of the segments 7 arranged. These segments 7 have side edges 58 which are approximately circular arc-shaped in cross section, these side edges 58 in cross section (see FIG. 4) have a larger radius of curvature than the grooves 52 of the swash plate 4. Parallel to the grooves 52 remains between each two adjacent segments 7 an open slot 60 in which the neck of the piston 9 in question is guided.

Die Kolben 9 weisen an ihrem oberen Ende einen kugelpfannenartigen Kopf 66 auf, dessen äußerer Krümmungsradius dem Krümmungsradius der Seitenkanten 58 der Segmente 7 entspricht, während der Krümmungsradius der eigentlichen Pfanne 68 demjenigen einer Kugel 24 angepaßt ist, die in dieser Pfanne sitzt. Aus Fig. 4 erkennt man, daß der Krümmungsradius der Rinnen 52 etwas größer als der Radius der Kugeln 24 ist, so daß ein zwÄngungsfreier LaufThe pistons 9 have at their upper end a ball socket-like head 66, the outer radius of curvature of which corresponds to the radius of curvature of the side edges 58 of the segments 7, during the The radius of curvature of the actual socket 68 is adapted to that of a ball 24 which sits in this socket. From Fig. 4 it can be seen that the radius of curvature of the grooves 52 is slightly larger than the radius of the balls 24 is, so that a restraint-free run der Kugel 24 in ihrer jeweiligen Rinne 52 möglich ist*the ball 24 is possible in its respective groove 52 *

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Die Kolben 9 weisen eine durchgehende Längsbohrung auf» die Im unteren Teil aus einer sich konisch verjüngenden Bohrung 64 besteht) welche In eine engere Bohrung 62 übergeht. Die Bohrung 62 mündet In der Pfanne 68 des Kugelpfannenkopfes 66.The pistons 9 have a continuous longitudinal bore »the Im The lower part consists of a conically tapering bore 64) which merges into a narrower bore 62. The hole 62 opens into socket 68 of ball socket head 66.

Wenn das dargestellte Aggregat als Pumpe verwendet wird, so wird das vom nicht dargestellten Antriebsmotor auf d⁴ ^ Welle 2 übertragene Drehmoment von der Welle 2 über den Mitnehmer 3 auf die Zylindertrommel 8 und von dieser über die Kolben 9 auf die Taumelscheibe 4 übertragen. Die Förderleistung der Pumpe wird in bekannter Weise durch mehr oder weniger starke Schrägstellung der Taumelscheibe 4 gegenüber der Welle 2 reguliert. Zwischen den Kopfenden der Kolben 9 und der Taumelscheibe 4 muß im Betrieb dauernd eine Zug- bzw. eine Druckkraft auf einer elliptischen Bahn übertragen werden. Hierfür liefert die vorliegende Erfindung eine besonders günstige Lösung, bei der trotz konstruktiver Einfachheit nur überaus geringe innere Verluste auftreten. Beim Druckhub der einzelnen Kolben kann das in der betreffenden Zylinderbohrung 38 befindliche und unter Überdruck stehende öl durch die Längsbohrung 62, 64 des Kolbens 9 zur Pfanne 68 gelangen, so daß die betreffende Kugel 24 in dieser Pfanne auf dem unter hohem Druck stehenden öl "schwebt**, so daß nur überaus geringe Reibungskräfte bei der Bewegung des Kopfendes der einzelnen Kolben gegenüber der Taumelscheibe 4 auftreten. Außerdem wird für eine kontinuierliche Schmierung gesorgt, ohne daß dabei nennenswerte Mengen des Öls für diese Schmierung der betreffenden Zylinderbohrung 38 entnommen werden. Die Längsbohrung in den Kolben ist so bemessen, daß sie nur die zur einwandfreien Führung des Kolbenkopfes an der Taumelscheibe erforderliche ölmenge hindurchtreten läßt. Man beachte, daß die Größe der Druckkraft, die zwischen dem Kopfende des betreffenden Kolbens 9 und der Taumelscheibe 4 auftritt, proportional/der Größe des Druckes ist, unter dem das öl in der betreffenden Zylinderbohrung 38 und folglich das durch die Längsbohrung des Kolbens 9 zur Pfanne 68 gelangende öl steht.If the pulse generator illustrated is used as a pump, so that transmitted from the not shown drive motor to d ⁴ ^ shaft 2 torque is transmitted from the shaft 2 via the carrier 3 of the cylinder barrel 8 and from there via the piston 9 to the swash plate. 4 The delivery rate of the pump is regulated in a known manner by a more or less strong inclination of the swash plate 4 with respect to the shaft 2. Between the head ends of the pistons 9 and the swash plate 4, a tensile or compressive force must be continuously transmitted on an elliptical path during operation. The present invention provides a particularly favorable solution for this, in which, despite the structural simplicity, only extremely low internal losses occur. During the pressure stroke of the individual pistons, the oil in the cylinder bore 38 in question and under excess pressure can pass through the longitudinal bore 62, 64 of the piston 9 to the socket 68, so that the ball 24 in question floats in this socket on the oil under high pressure **, so that only extremely low frictional forces occur when the head end of the individual pistons moves with respect to the swash plate 4. In addition, continuous lubrication is provided without significant amounts of oil being removed for this lubrication from the relevant cylinder bore 38. The longitudinal bore in the piston is dimensioned in such a way that it only allows the amount of oil required for proper guidance of the piston head on the swash plate to pass through The amount of pressure under which the oil is in the relevant cylinder bore 38 and consequently the oil reaching the pan 68 through the longitudinal bore of the piston 9 stands.

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Wenn das dargestellte Aggregat als Motor benutzt wird und der Steuerdeckel 10 der Zylindertrommel 8 beim Stillstand des Rotors derart zum Stehen gekommen ist, daß die Steuerbohrungen 40 des Steuerdeckels 10 und des Steuerspiegels 11 sich nur zum Teil dekken, steht beim Wiederanlaufen des Motors nur ein Teil der an sich erforderlichen Durchflußquerschnittsfläche der Bohrungen für das ankommende Drucköl zur Verfügung. Die Folge ist, daß das Anlaufen des Motors sich wegen des verringerten Durchflußquerschnittes zum Eintritt des Dtrucköls in die Zylinderbohrungen verzögert. Da bei den bekannten Motoren dieser Art der Steuerdeckel 10 mit der Welle 2 und diese Welle 2 mit dem anzutreibenden Aggregat fest verbunden sind, muß das durch den verengten Querschnitt der Bohrungen 40 eintretende öl daher nicht nur den ganzen Rotor, sondern auch das anzutreibende Aggregat in Bewegung setzen, um die Bohrungen 40 im Steuerdeckel und im Steuerspiegel zur vollen Deckung miteinander zu bringen. Diese Anlauf-Schwierigkeiten werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß zwischen den Rippen 34 des starr mit der Welle 2 verbundenen Mitnehmers 3 und den Nuten 36 der Zylindertrommel 8 ein gewisses Spiel in Drehrichtung vorhanden ist. Ist daher der Motor in einer Stellung zum Stillstand gekommen, in der die Bohrungen 40 des Steuerdeckels 10 und des Steuerspiegels 11 sich nur teilweise decken, so muß beim Anlauf des Motors das ankommende Drucköl nur die Zylindertrommel 8 unter Ausnutzung des Spiels zwischen den Rippen 34 und den Nuten 36, nicht aber bereits die Welle 2 und das anzutreibende Aggregat drehen, um die Bohrungen 40 zur vollen Deckung miteinander zu bringen. Ein "Blockieren" oder eine nennenswerte Verzögerung des Anlaufs des Motors wird daher bei der Erfindung vermieden.If the unit shown is used as a motor and the control cover 10 of the cylinder drum 8 when the rotor is at a standstill has come to a standstill in such a way that the control bores 40 of the control cover 10 and the control plate 11 only partially cover each other, When the motor is restarted, only part of the required flow cross-sectional area of the bores is available available for the incoming pressure oil. The consequence is that that The engine starts up because of the reduced flow area for the pressure oil to enter the cylinder bores delayed. Since in the known motors of this type of the control cover 10 with the shaft 2 and this shaft 2 with the to be driven Aggregate are firmly connected, the entering through the narrowed cross section of the holes 40 must therefore not only the entire rotor, but also set the unit to be driven in motion to drill holes 40 in the control cover and in the control plate to bring them into full congruence with each other. These start-up difficulties are avoided according to the invention in that between the ribs 34 of the rigidly connected to the shaft 2 Driver 3 and the grooves 36 of the cylinder drum 8 there is a certain amount of play in the direction of rotation. Is therefore the engine in a Position come to a standstill in which the bores 40 of the control cover 10 and the control plate 11 are only partially cover, so when the engine starts up, the incoming pressurized oil only needs to reach the cylinder drum 8, utilizing the play between the Ribs 34 and the grooves 36, but not already rotate the shaft 2 and the unit to be driven, in order to complete the bores 40 To bring coincidence with each other. A "blocking" or a noticeable delay in starting the motor is therefore avoided avoided the invention.

Exzentrische Kräfte, die auf die Welle 2 wirken und diese durchbiegen, können bei der Pumpe bzw. dem Motor gemäß der Erfindung nicht zu einer Klaffung zwischen dem Steuerdeckel 10 und dem Steuerspiegel 11 führen. Wegen des bereits beschriebenen radialenEccentric forces that act on shaft 2 and deflect it, can not cause a gap between the control cover 10 and the in the pump or the motor according to the invention Guide control plate 11. Because of the already described radial

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Spiels zwischen der Axialbohrung 42 der Zylindertrommel 8 und dem in dieser befindlichen Teil des Welle 2 ist eine Durchbiegung der Welle 2 möglich, ohne daß die Zylindertrommel 8 verkantet wird. Die Tellerfeder 14 treibt die Zylindertrommel 8 und deren Steuerdeckel 10 unabhängig von eventuell auftretenden Durchbiegungen der Welle 2 dauernd in Anlage an den Steuerspiegel 11, so daß durch Klaffung zwischen dem Steuerdeckel 10 und dem Steuerspiegel 11 keine Leckverluste auftreten können.Game between the axial bore 42 of the cylinder drum 8 and the in this part of the shaft 2 located a deflection of the shaft 2 is possible without the cylinder drum 8 is tilted. The plate spring 14 drives the cylinder drum 8 and its control cover 10 independently of any deflections that may occur the shaft 2 is constantly in contact with the control plate 11, so that by gaping between the control cover 10 and the control plate 11 no leakage losses can occur.

Claim

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Claims

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS

lj Axialkolben-Pumpe bzw. Motor mit einem Stator, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Steuerspiegel und mit einem über eine Stellvorrichtung einstellbaren Stellring, und mit einem Rotor, bestehend aus einer im Gehäuse gelagerten Welle, einer um die Welle angeordneten Zylindertrommel mit einem gegen den Steuerspiegel anliegenden Steuerdeckel und mehreren um die Welle schräg zu deren Achse in entsprechenden Zylinderbohrungen angeordneten Kolben, deren Köpfe in einer drehbar am Stellring gelagerten Taumelscheibe gelenkig gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Welle (2) ein Mitnehmer (3) verkeilt ist, der mit der mit radialem Spiel um die Welle angeordneten Zylindertrommel (8) zur gemeinsamen Drehung im Eingriff steht, daß zwischen dem Mitnehmer und der axial verschieblichen Zylindertrommel ein die Zylindertrommel in Richtung auf den Steuerspiegel (Ll) treibendes Federelement (14) vorgesehen ist und daß die Taumelscheibe (4) frei um die Welle gelagert ist.lj axial piston pump or motor with a stator, consisting from a housing with a control plate and with an adjusting ring adjustable via an adjusting device, and with a rotor, consisting of a shaft mounted in the housing, one um the shaft arranged cylinder drum with a control cover resting against the control plate and several pistons arranged around the shaft obliquely to its axis in corresponding cylinder bores, the heads of which are articulated in a swash plate rotatably mounted on the adjusting ring, characterized in that with the shaft (2) a Driver (3) is wedged, which is in engagement with the cylinder drum (8) arranged with radial play around the shaft for common rotation, that between the driver and the axially displaceable cylinder drum, a spring element (14) driving the cylinder drum in the direction of the control plate (Ll) is provided and that the Swash plate (4) is freely mounted around the shaft.

2. Pumpe bzw. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement aus einer oder mehreren Tellerscheibenfedern (14) besteht.2. Pump or motor according to claim 1, characterized in that the spring element consists of one or more cup washer springs (14) exists.

3. Pumpe bzw. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,3. Pump or motor according to claim 1, characterized in that

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daß das Federelernent ein« Schraubenfeder ist.that the spring element is a coil spring.

4. Pumpe bzw. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (3) mit zumindest einer Ln axialer Richtung vorspringenden und sich radial erstreckenden tippe (34) in eine entsprechende Nute (36) der TVlindertrommel (8) eingreift, wobei die Breite der Nute größer ist als die Dikke der Rippe.4. Pump or motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the driver (3) with at least one In the axial direction protruding and radially extending tip (34) in a corresponding groove (36) of the T-drum (8) engages, the width of the groove being greater than the thickness of the rib.

5. Pumpe bzw. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (9) kugelpfannenartig gestaltete Köpfe (66) aufweisen und mit einer durchgehenden Längsbohrung (62, 64) versehen sind, wobei in den Kugelpfannenköpfen der Kolben je eine Kugel (24) liegt, und daß die Taumelscheibe (4) sternförmig angeordnete, die Kugelpfannenköpfe der Kolben mit Spiel umgreifende Führungen (52, 58, 60) aufweisen.5. Pump or motor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pistons (9) have spherical socket-like shaped heads (66) and are provided with a continuous longitudinal bore (62, 64), wherein in the ball socket heads the piston each has a ball (24), and that the swash plate (4) arranged in a star shape, the ball socket heads of the piston with Have game encompassing guides (52, 58, 60).

6. Pumpe bzw. Motor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Kolbenkopf führungen (52, 58, 60) die Taumelscheibe (4) auf ihrer der Zylindertrommel (8) zugekehrten Seite sternförmig angeordnete £ und im Querschnitt ausgerundete Rinnen (52) aufweist und zwischen diesen Sinnen auf der Taumelscheibe (4) Segmente (7) befestigt sind, deren radial verlaufende Seitenränder (58) derart gestaltet sind, daß sie mit jeweils zwei benachbarten Rinnen je eine im Querschnitt abgestuft kreisförmige, zur Zylindertrommel hin einen radialen Schlitz (60) aufweisende Führungsnute bilden.6. Pump or motor according to claim 5, characterized in that for the formation of the piston head guides (52, 58, 60) the swash plate (4) on its side facing the cylinder drum (8) Has grooves (52) arranged in a star shape and rounded in cross-section and between these senses on the swash plate (4) Segments (7) are attached, the radially extending side edges (58) of which are designed in such a way that they each have a circular cross-section stepped with two adjacent grooves. Form a radial slot (60) having guide grooves towards the cylinder drum.

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L e e r s e i t eL e r s e i t e