DE1934147B2

DE1934147B2 - Device for coupling an on or off machine with a pressure fluid swashplate axial piston machine

Info

Publication number: DE1934147B2
Application number: DE1934147A
Authority: DE
Inventors: Dennis Ernest Cheltenham Gloucestershire Lambeth (Grossbritannien)
Original assignee: DOWTY TECHNICAL DEVELOPMENTS Ltd CHELTENHAM GLOUCESTERSHIRE (GROSSBRITANNIEN)
Current assignee: DOWTY TECHNICAL DEVELOPMENTS Ltd CHELTENHAM GLOUCESTERSHIRE (GROSSBRITANNIEN)
Priority date: 1968-07-05
Filing date: 1969-07-05
Publication date: 1973-10-25
Also published as: GB1266155A; DE1934147C3; DE1934147A1; US3636820A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kuppeln einer An-bzw Abtriebsmaschine mit einer Druckflüssigkeit-Schrägscheiben-Axialkolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Anspidchs i.The invention relates to a device for coupling an input or output machine to a hydraulic fluid swashplate axial piston machine according to the generic term of Anspidchs i.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (britische Patentschrift 913 123) ist die . littelbohrung der Zylindertrommel mit Druckflüssigkeit beaufschlagt, so daß die durch den Steuerspiegel hindurchgeführte Triebwelle gegen das Maschinengehäuse abgedichtet werden muß. da anderenfalls Druckflüssigkeit nach außen verlorenginge. Die Triebwelle bildet somit einen Teil der Axialkolbenmaschine, und das Kuppeln der An- bzw. Abtriebsmaschine ist daher nur über diese eigens zu diesem Zweck vorgesehene Triebwelle möglich. Das gleiche gilt von einer weiteren bekannten Axialkolbenmaschine (deutsches Gebrauchsmuster 1 898 762). deren Triebwelle mit einem besonderen Lager und unter Zwischenschaltung einer Dichtung im Axialkolbenmaschinengehäuse gelagert ist und erst außerhalb des Lagers eine Kupplungsmöglichkeit mit der An- bzw. Abtriebsmaschine hat.In a known device of this type (British Patent 913 123) is the. central bore of the Cylinder drum acted upon with hydraulic fluid, so that the passed through the control plate Drive shaft must be sealed against the machine housing. otherwise hydraulic fluid will flow would be lost outside. The drive shaft thus forms part of the axial piston machine and the coupling the driving or driven machine is therefore only provided for this purpose via this Drive shaft possible. The same applies to another known axial piston machine (German utility model 1 898 762). their drive shaft with a special bearing and with the interposition a seal is mounted in the axial piston machine housing and only outside of the bearing a Has the possibility of coupling with the driving or driven machine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der beanspruchten Art zu schaffen, mit der eine An- bzw. Abtriebsmaschine ohne Schwierigkeiten mit der Zylindertrommel einer Schrägscheiben-Axialkolbenmaschine kuppelbar ist.The invention is based on the object of providing a device of the type claimed, with the one driving or driven machine without difficulties with the cylinder drum of a swash plate axial piston machine can be coupled.

Diese Aufgabe wird durch die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist die Mittelbohrung der Zylindertrommel einerseits gegen das Maschineninnere abgedichtet und andererseits nach außen frei zugänglich. Es kann daher die Triebwelle der An- bzw. Abtriebsmaschine unmittelbar in der Mittelbohrung der Zylindertrommel eingesteckt werden, und es ist keine gesonderte Triebwelle mehr erforderlich. Dies vereinfacht nicht nur das Kuppeln der An- bzw. Abtriebsmaschine, sondern stellt auch eine konstruktive Vereinfachung der Axialkolbenmaschine selbst dar.In the device according to the invention, the central bore of the cylinder drum is on the one hand against the inside of the machine is sealed and, on the other hand, freely accessible to the outside. It can therefore be the drive shaft the driving or driven machine is plugged directly into the central bore of the cylinder drum and there is no longer any need for a separate drive shaft. This not only simplifies coupling the driving or driven machine, but also represents a structural simplification of the axial piston machine yourself.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.An advantageous embodiment of the invention is specified in the dependent claim.

An Hand der Zeichnungen werden zwei bevorzugte Ausführup.gsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigtTwo preferred embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch das ersie Ausführungsbeispiel undF i g. 1 shows a longitudinal section through the first embodiment and

F i g. 2 einen Längsschnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel. F i g. 2 shows a longitudinal section through the second embodiment.

Zunächst wird auf die Fig. 1 Bezug genommen. Das Gehäuse 1 der dort gezeigten Axialkolbenmaschine hat eine im wesentlichen zylindrische Form und umgibt eine Zylindertrommel 2. Die Zylindertrommel 2 ist im Geht'use I drehbar gelagert, und z'var mittels eines Lagers in Form oines am einen Ende der Zylindertrommel angesetzten Ansatzes 3.Reference is first made to FIG. 1. The housing 1 of the axial piston machine shown there has an essentially cylindrical shape and surrounds a cylinder drum 2. The cylinder drum 2 is rotatably mounted in the walker I, and z'var by means of a bearing in the form of oines on one Approach to the end of the cylinder drum 3.

der in einer zylindrischen Lagerfläche 4 des Gehäuses sitzt. Innerhalb der Zylindertrommel sind mehrere zylindrische Bohrungen 5 gebildet, die im gleichen Abstand um die Drehachse verteilt sind und jeweils parallel zur Drehachse verlaufen. Innerhalb einer jeden Bohrung 5 ist ein Kolben 6 angeordnet, uer sich bei seiner Axialbewegung vom offenen Ende der Bohrung 5 innerhalb des vom Lager 3 umgebenen Bereichs der Zylindertrommel wegbewegen kann. Das äußere Ende eines jeden Kolbens weist sine Kugelpfanne 7 auf, in der eine Kugel 8 sitzt. Die Kugel ist Teil eines Triebfußes 9, der an einer Schrägscheibe 11 angreift. Die Schrägscheibe ist Teil eines teilzylindrischen Bauteils 12. das in einer teilzylindrischen Lagerfläche 13 sitzt. Die Lagerfläche 13 ist in einem Deckel 14 gebildet, der am Gehäuse 1 befestigt ist. Die Winkellage der Schrägscheibe 11 innerhalb der Lagerfläche 13 ist verstellbar.which sits in a cylindrical bearing surface 4 of the housing. Inside the cylinder barrel are formed a plurality of cylindrical bores 5, which are in the the same distance are distributed around the axis of rotation and each run parallel to the axis of rotation. Within a piston 6 is arranged in each bore 5 and extends from the open end during its axial movement of the bore 5 within the area of the cylinder drum surrounded by the bearing 3 can. The outer end of each piston has its ball socket 7 in which a ball 8 is seated. the The ball is part of a drive foot 9 which engages a swash plate 11. The swash plate is part a part-cylindrical component 12 which is seated in a part-cylindrical bearing surface 13. The storage area 13 is formed in a cover 14 which is attached to the housing 1. The angular position of the swash plate 11 within the bearing surface 13 is adjustable.

Das Ende der Zylindertrommel, das dem Lager 3 gegenüberliegt, weist eine ebene Stirnfläche 14 auf.The end of the cylinder drum that is opposite the bearing 3 has a flat end face 14.

Hie rechtwinklig zur Drehachse der Zylindertrommel verläuft. In der Stirnfläche 14 ist eine als Ein- oder Auslaß dienende Öffnung IS gebildet, die jeweils mit einer Bohrung 5 in Verbindung steht. Das Gehäuse 1 weist einen steuerspiegelseitigen Abschnitt 16 mit dem Steuerspiegel 17 auf. Im Steuerspiegel sind zwei als Ein- und Auslässe dienende Öffnungen 18. 19 gebildet. Die Ein- oder Auslässe 18, 19 sind an mit Gewinde versehene Hydraulikanschlüsse 21, 22 angeschlossen. Zur Befestigung der Maschine dient ein Flansch 23. In der Mitte des Gehäuseabschnitts 16 ist eine Bohrung 24 gebildet, die sich vollständig durch den Gehäuseabschnitt 16 erstreckt und in der Mitte des Steuerspiegels 17 mündet. Eine Sackbohidng 25. die in der Mitte der Zylindertrommel <zebildet ist. mündet in die Stirnfläche 14 der Zylindertrommel und ist zur Bohrung 24 hin offen; die Innenfläche der Sackbohrung 25 ist mit einer Keilverzahnung 26 versehen.Here runs at right angles to the axis of rotation of the cylinder drum. In the end face 14 is a one or Formed outlet serving opening IS, each with a bore 5 is in communication. The housing 1 has a control plate-side section 16 with the control plate 17. There are two in the steering mirror Openings 18, 19 serving as inlets and outlets are formed. The inlets or outlets 18, 19 are threaded on provided hydraulic connections 21, 22 connected. A is used to fasten the machine Flange 23. In the middle of the housing section 16, a bore 24 is formed which extends completely extends through the housing section 16 and opens in the middle of the control plate 17. A bag boidng 25. which is formed in the middle of the cylinder drum is. opens into the end face 14 of the cylinder drum and is open towards the bore 24; the inner surface the blind hole 25 is provided with a spline 26.

Innerhalb der Bohrung 24, neben dem Steuerspiegel 17, ist eine Ringdichtung 26 angeordnet, die aus einem ringförmigen Blechgehäuse 27 mit einem daran befestigten Dichtring 28 aus hartem Material, beispielsweise Kohlenstoff, besteht; der Dichtring ist derart angeordnet, daß er an dem inneren Abschnitt des Steuerspiegels 17 anliegt. Die Ringdichtung besitzt ferner einen O-Ring 30 aus Gummi, der zwischen dem Dichtring 28 und dem Gehäuse sitzt, und eine Druckfeder 40, die den Dichtring 28 unter Vorspannung hält. Im Bereich der Bohrung 24 ist somit /wischen dem Gehäuseabschnitt 16 und der Zylindertrommel eine Gleitringdichtung gebildet. Von der Stirnfläche 14 erstreckt sich eine Ringnut 29 in die Zylindertrommel, um jegliche Leckflüssigkeit, dieWithin the bore 24, next to the control plate 17, an annular seal 26 is arranged, which consists of an annular sheet metal housing 27 with an attached sealing ring 28 made of hard material, for example carbon; the sealing ring is arranged such that it is attached to the inner portion of the control plate 17 is applied. The ring seal also has an O-ring 30 made of rubber between the sealing ring 28 and the housing is seated, and a compression spring 40, which the sealing ring 28 is pretensioned holds. In the area of the bore 24 there is thus / between the housing section 16 and the cylinder drum a mechanical seal formed. An annular groove 29 extends from the end face 14 in FIG the cylinder drum to avoid any leakage that

von den Ein- und Auslassen 15. 18 und 19 radial nach innen gelangt, aufzufangen: die Ringnut 29 ist über einen Leckkanal 31 mit dem Inneren des Gehäuses verbunden.reaches from the inlets and outlets 15, 18 and 19 radially inward to collect: the annular groove 29 is connected via a leakage channel 31 to the interior of the housing.

Eine Führungsplatte 32 erfaßt sämtliche Triebfüße 9 unter der Wirkung einer federbelasteten Kugel 33. Die Feder Zi. die an der Kugel 33 inliegt. stützt sich außerdem an der Zylindertrommel ab.A guide plate 32 grasps all the drive feet 9 under the action of a spring-loaded ball 33. The spring Zi. Which rests on the ball 33. is also supported on the cylinder drum.

Im Betrieb wird die als Pumpe dienende Maschine an einem Motor oder einer anderen Antriebsquelle angeschlossen, der bzw. die eine Triebwelle 35 in entsprechenden Lagern trägt. Die Pumpe kann mittels des Flansches 23 an dem Mi .or befestigt werden, so daß die Triebwelle 35 durch die Bohrung 34 verläuft und in die keilverzahnte Sackbohrung 25 der Zylindertrommel ragt. Der Endabschnitt 36 der Triebwelle ist entsprechend keilverzahnt, so daß von der Triebwelle ein Drehmoment auf die Zylindertrommel übertragen werden kann. Die K ?ilverzahnung ist jedoch derart ausgebildet, daß der Zylinderblock relativ zur Triebwelle eine geringe Axial- und Kippbewegung ausführen kann. Die Triebwelle weist einen Abschnitt 37 verringerten Querschnitts auf. der in üblicher Weise derart ausgebildet ist. daß er bricht, wenn die Pumpe festläuft.In operation, the machine serving as a pump is connected to a motor or some other drive source connected, which carries a drive shaft 35 in corresponding bearings. The pump can by means of of the flange 23 to be attached to the Mi .or, so that the drive shaft 35 extends through the bore 34 and into the splined blind bore 25 of the Cylinder drum protrudes. The end portion 36 of the drive shaft is splined accordingly, so that of the drive shaft a torque can be transmitted to the cylinder drum. The serration is however designed such that the cylinder block relative to the drive shaft has a low axial and Can perform tilting movement. The drive shaft has a section 37 of reduced cross section. the is designed in the usual way. that it breaks if the pump stalls.

Im Betrieb wird die Zylindertrommel 2 über die Triebwelle 35 in Drehung versetzt. Dies hat eine Axialbewegung der Kolben zur Folge, und zwar synchron zu der Verbindung der Öffnungen 15 mit den Ein- und Auslässen 18. 19. so daß Flüssigkeit aus dem Einlaß 18 oder 19 in die Bohrungen eintritt und unter Druck am Auslaß 18 oder 19 austritt. In der Zeichnung ist der Einfachheit halber der Schnitt durch den Gehäuseabschnitt 16 außerhalb der Ebene des übrigen Schnitte? liegend dargestellt, um die Ein- oder Auslässe 18, 19 darzustellen. Das Innere des Gehäuses 1 kam entweder unmittelbar an einen Niederdruck-Sammelbehälter oder an den Niederdruck-Einlaß 18 bzw. 19 angeschlossen sein. Im Betrieb leckt Flüssigkeit aus den Ein- bzw. Auslassen 15. 18 und 19 zwischen den Steuerspiegel und die Stirnseite dar Zylindertrommel, u.id Flüssigkeit, die radial nach außen fließt, wird vom Gehäuse aufgehalten und anschließend entweder dem Niederdruck-Sammelbehälter oder dern Niederdruck-Einlaß 18 bzw. 19 zugeführt. Flüssigkeit, die nach innen leckt, tritt in die Ringnut 29 ein und gelangt von da durch den Leckkanal 31 in das Innere des Gehäuses, von wo sie entweder zu dem Niederdruck-Sammelbehälter oder dem Niederdruck-Einlaß 18 bzw. 19 fließt. Die Ringdichtung, die radial innerhalb der Ringnut 29 auf den Steuerspiegel 17 einwirkt, verhindert, daß Druckflüssigkeit von der Ringnut 29 in die Bohrung 24 gelangt. Dir Ringdichtung 26 sorgt gleichzeitig dafür, daß innerhalb der Bohrung 24 befindliche Flüssigkeit nicht in die Ringnut 29 und von da in die Pumpe gelangt. Dieses Merkmal ist besonders dann wichtig, wenn sich in der Bohrung 24 Luft befindet, da der Eintritt von Luft in die Pumpe eine geräuschvolle Betriebsweise der Pumpe und gegebenenfalls eine Beschädigung der Pumpe zur Folge haben kann. Die Anordnung des Dichtrings 28 an dem ebenen Steuerspiegel 17 ermöglicht geringe Radialbewegungen der Zylindertrommel. Das elastische Blechgehäuse 27 kann außerdem eine kleine Axialbewegung des Dichtrings 28. die einer Axialbeweiung der Zylindertrommel folgt, aufnehmen.During operation, the cylinder drum 2 is set in rotation via the drive shaft 35. This has a Axial movement of the piston result in synchronism with the connection of the openings 15 with the Inlets and outlets 18, 19 so that liquid from the inlet 18 or 19 enters the bores and exits at outlet 18 or 19 under pressure. In the drawing, the section is for the sake of simplicity through the housing section 16 outside the plane of the rest of the cuts? shown lying down to or outlets 18, 19 to be shown. The interior of the housing 1 either came directly to one Be connected to the low-pressure collecting tank or to the low-pressure inlet 18 and 19, respectively. Operational leaks liquid from the inlets and outlets 15. 18 and 19 between the control plate and the Front side of the cylinder drum, u.id liquid, the flows radially outwards, is stopped by the housing and then either the low-pressure sump or the low-pressure inlets 18 and 19, respectively. Liquid that leaks inwards enters the annular groove 29 and passes from there through the leakage channel 31 into the interior of the housing, from where they either go to the low-pressure collecting tank or the low pressure inlet 18 or 19 flows. The ring seal, which is radially inside the Annular groove 29 acts on the control plate 17, prevents pressure fluid from the annular groove 29 in the bore 24 arrives. The ring seal 26 simultaneously ensures that the bore 24 is located Liquid does not get into the annular groove 29 and from there into the pump. This feature is special then important if there is air in the bore 24, since the entry of air into the pump is a result in noisy operation of the pump and possibly damage to the pump can. The arrangement of the sealing ring 28 on the flat control plate 17 enables small radial movements the cylinder drum. The elastic sheet metal housing 27 can also have a small axial movement of the sealing ring 28. that of an Axialbeweiung the cylinder drum follows, record.

Es wird nun auf F i g. 2 Bezug genommen. Die in F i g. 2 dargestellte Pumpe hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie da Ausführungsbeispiel derIt is now shown on FIG. 2 referred to. The in F i g. 2 pump shown has essentially the same structure as the embodiment of

ίο Fia. 1. und für entsprechende Teile werden daher die~gleichen Bezugsziffern verwendet. Der Einfachheit halber werden nur diejenigen Teile der Fig. 2. die sich von den Teilen der F i g. 1 wesentlich unterscneiaen. im einzelnen erläutert. Flüssigkeit tritt in die Pumpe über eine Öffnung im Gehäuse 1 (nicht gezeigt) ein. und zwar derart, daß die Flüssigkeit übci die Schrägscheibe 11 und durch Kanäle 41 fließt, die durcrTdie Zylindertror <nel zu einem Ringkanal 42 verlaufen, der zwischen uen Gehäuse 1. der Zvlindertrorrmel und den Lagerflächen 3 und 4 gebildet ist. Auf Grund der dynamischen PumDwirkung der Kanäle 41 gelangt Flüssigkeit von etwas erhöhtem Diuck in den Ringkanal 42. von wo sie in den Einlaß der Stirnfläche 14 eintritt. Der Auslaß der Stirnfläche 14 ist mit einem Gewindeanschluß (nicht gezeigt) im Gehäuseabschnitt 16 verbunden.ίο Fia. 1. and for corresponding parts are therefore the same reference numbers are used. For the sake of simplicity, only those parts of FIG. which differ from the parts of FIG. 1 significantly lower. explained in detail. Liquid enters the pump through an opening in the housing 1 (not shown). in such a way that the liquid over the swash plate 11 and flows through channels 41, which through the cylinder gates <nel run to an annular channel 42 between uen housing 1. the Zvlindestrorrmel and the bearing surfaces 3 and 4 are formed is. Due to the dynamic pumping action of the channels 41, slightly increased liquid arrives Diuck into the annular channel 42, from where it enters the inlet of the end face 14. The outlet of the End face 14 is connected to a threaded connection (not shown) in housing section 16.

Ein Dichtring 28 aus Kohlenstoff liegt an dem inneren Abschnitt des Steuerspiegels 17 an. Der Dichtring 28 ist mittels einer flexiblen Abstützung 43 aus Gummi gelagert, die in der Bohrung 24 des Gehäuseabschnitts 16 dicht einsitzt. Die Abstützung 43 umgibt eine Druckfeder 44. die sich von der Bohrung 24 am Dichtring 28 abstützt und den Dichtring 28 gegen den Steuerspiegel 17 drückt. Die im Steuerspiegel 17 gebildete Ringnut 29. die die Berührungsfläche des Dichtrings 28 umgibt, hat einen wesentlich kleineren Querschnitt als beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1. Auch hier steht die Ringnut 29 über einen Leckkanal 31 mit dem Inneren des Gehäuses 1 in Verbindung.A sealing ring 28 made of carbon rests against the inner section of the control plate 17. The sealing ring 28 is mounted by means of a flexible support 43 made of rubber, which is in the bore 24 of the housing section 16 sits tight. The support 43 is surrounded by a compression spring 44 which extends from the bore 24 is supported on the sealing ring 28 and presses the sealing ring 28 against the control plate 17. The 17 The annular groove 29 formed which surrounds the contact surface of the sealing ring 28 has a much smaller one Cross section than in the embodiment of FIG. 1. Here, too, the annular groove 29 is connected to the interior of the housing 1 via a leakage channel 31.

Die Betriebsweise des Ausführungoeispiels nach Fig. 2 ist dieselbe wie des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1: insbesondere verhindert die Ringdichtung 26. daß Flüssigkeit von der Ringnut 29 in die Bohrung 24 gelangt; außerdem sorgt sie dafür, daß innerhalb der Bohrung 24 befindliches Strömungsmittel, insbesondere Luft, nicht in die Ringnut 29 strömt. Außerdem umgibt der Dichtring 28 den Steuerspiegel 17 und läßt geringe Radial- und Axialtewegunt»en der Zylindertrommel zu.The operation of the embodiment of Fig. 2 is the same as that of the embodiment According to Fig. 1: in particular, the ring seal 26 prevents liquid from the ring groove 29 in the Bore 24 enters; it also ensures that fluid located within the bore 24, in particular air, does not flow into the annular groove 29. In addition, the sealing ring 28 surrounds the control plate 17 and leaves slight radial and axial movements the cylinder drum closed.

Wenn auch bei den dargestellten Ausführungsbeispielen der Dichtring an der Stirnfläche der Zylindertrommel anliegt, ist es jedoch durchaus möglich, die Dichtung auch in anderer Weise anzuordnen, ohne die Bewegungen der Zylindertrommel zu behindern.Even if in the illustrated embodiments the sealing ring rests against the end face of the cylinder drum, but it is quite possible that the To arrange the seal in another way without hindering the movements of the cylinder drum.

Beispielsweise Kann die Ringdichtung von der Zylindertrommel getragen werden und am Steuerspiegel anliegen; beispielsweise wäre es auch möglich, daß entweder der Steuerspiegel oder die Stirnfläche der Zylindertrommel einen zylindrischen Vorsprung mit einer ebenen Fläche aufweist, an der ein vom anderen Bauteil getragener Dichtring anliegt.For example, the ring seal can be from the cylinder drum be worn and rest on the control panel; for example it would also be possible that either the control plate or the end face of the cylinder drum has a cylindrical projection has a flat surface against which a sealing ring carried by the other component rests.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for coupling a driving or driven machine with a hydraulic fluid swashplate axial piston machine with control plate on the cylinder drum side and drive shaft feedthrough on the control plate side in the splined central bore of the cylinder drum, characterized in that that the drive shaft (3S) of the driving or driven machine goes directly into the central bore (25) the cylinder drum (2) can be inserted. which through a ring seal (26) on the control plate (17) sealed against the inside of the machine and closed at its end on the swashplate is.

2. Einrich.ung according to claim 1, characterized in that that the ring seal has a sealing ring pressed elastically against the control plate (28) which has the radially inner limitation of a collecting groove "(29) formed in the control plate forms.