DE19522827B4 - Hydraulic axial piston machine - Google Patents
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Abstract
Hydraulische Axialkolbenmaschine mit einer Zylindertrommel, in der mindestens ein Zylinder angeordnet ist, und einer Welle, die mit der Zylindertrommel drehfest verbunden ist, wobei die Welle (3) ein erstes Gewinde (14) und die Zylindertrommel (2) ein zweites Gewinde (15) aufweist und die Welle (3) und die Zylindertrommel (2) mit Hilfe der beiden als Innen- und Außengewinde ausgebildeten Gewinde (14, 15) miteinander bis zu gegenseitigen Axialanschlägen (17, 18) in unmittelbarer Nähe der Gewinde (14, 15) verschraubt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialanschläge (17, 18) von Welle (3) und Zylindertrommel (2) jeweils an durch eine Durchmesservergrößerung der das Innengewinde (15) aufnehmenden Bohrung (16) und/oder durch eine Durchmesservergrößerung des das Außengewinde (14) aufweisenden Teils (3) gebildet sind und sich an einer Stirnfläche der Zylindertrommel (2) befinden.hydraulic Axial piston machine with a cylinder drum, in the at least a cylinder is arranged, and a shaft connected to the cylinder drum is rotatably connected, wherein the shaft (3) has a first thread (14) and the cylindrical drum (2) has a second thread (15) and the shaft (3) and the cylinder drum (2) with the help of the two as Internal and external thread trained Thread (14, 15) with each other up to mutual axial stops (17, 18) in the immediate vicinity the threads (14, 15) are screwed, characterized in that the axial stops (17, 18) of shaft (3) and cylinder drum (2) in each case by a Diameter enlargement of the the internal thread (15) receiving bore (16) and / or by a Diameter enlargement of the the external thread (14) having part (3) are formed and on an end face of the Cylinder drum (2) are located.
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Axialkolbenmaschine mit einer Zylindertrommel, in der mindestens ein Zylinder angeordnet ist und eine Welle, die mit der Zylindertrommel drehfest verbunden ist, wobei die Welle ein erstes Gewinde und die Zylindertrommel ein zweites Gewinde aufweist und die Welle und die Zylindertrommel mit Hilfe der beiden als Innen- und Außengewinde ausgebildeten Gewinde miteinander bis zu gegenseitigen Axialanschlägen in unmittelbarer Nähe der Gewinde verschraubt sind.The The invention relates to a hydraulic axial piston machine with a Cylinder drum, in which at least one cylinder is arranged and a shaft rotatably connected to the cylinder drum, wherein the shaft is a first thread and the cylinder drum a second Has thread and the shaft and the cylinder drum with the help the two as internal and external thread trained threads together to mutual axial stops in the immediate Near the Threaded are screwed.
Eine derartige Maschine ist aus GB-PS 602 964 bekannt. Dort ist ein mit Außengewinde versehener Endabschnitt der Welle bis zur Anlage am Boden einer mit Innengewinde versehenen Sackbohrung in der Zylindertrommel in die Sackbohrung eingeschraubt.A Such machine is known from GB-PS 602 964. There is one with external thread provided end portion of the shaft to the plant at the bottom of a with an internally threaded blind bore in the cylinder drum in screwed in the blind bore.
DE-PS 421 300 beschreibt eine Kolbenpumpe, die nach dem Axialkolbenprinzip arbeitet und für Flüssigkeiten von großer Dichte, beispielsweise zähe Flüssigkeiten, geeignet ist. Hier werden die Kolben von beiden Seiten her über eine Schrägscheibe beaufschlagt. Die Kolben sind in einer Zylindertrommel geführt, die mit Hilfe einer Mutter zwischen einem Anschlag und einem Gewindeabschnitt einer einseitig in ein Gehäuse gelagerten Welle eingespannt ist.DE-PS 421 300 describes a piston pump that works on the axial piston principle works and for liquids of great Density, such as viscous liquids, suitable is. Here are the pistons from both sides over one swash plate applied. The pistons are guided in a cylinder drum, the with the help of a nut between a stop and a threaded section one-sided in a housing mounted shaft is clamped.
Der
Aufbau von Axialkolbenmaschinen ist prinzipiell bekannt, siehe beispielsweise
DE-GM 66 03 640 oder
Um eine zuverlässige und haltbare Verbindung zwischen Welle und Zylindertrommel zu haben, hat man vielfach welle und Zylindertrommel aus einem Stück gefertigt. Da die Welle einen wesentlich kleineren Durchmesser als die Zylindertrommel hat, bedeutet dies einen erheblichen Aufwand bei der Fertigung. Es muß relativ viel überschüssiges Material entfernt werden, in der Regel durch Abdrehen oder ähnliche spanende Bearbeitungen.Around a reliable one and has durable connection between shaft and cylinder drum has you often wave and cylinder drum made in one piece. Because the shaft has a much smaller diameter than the cylinder drum This means a considerable effort in the production. It has to be relative a lot of excess material be removed, usually by twisting or similar Machining.
Eine
Alternative hierzu ist es, Welle und Zylindertrommel als getrennte
Teile auszubilden und sie später
zusammenzufügen.
Eine Schwachstelle ist aber hierbei die Drehmomentübertragung.
In der Regel werden hierzu Vielkeilprofile verwendet, wie es aus
der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach herzustellende Axialkolbenmaschine mit hoher Lebenserwartung der Verbindung zwischen Welle und Zylindertrommel anzugeben.Of the Invention is based on the object, a simple to manufacture Axial piston machine with high life expectancy of the connection between shaft and cylinder drum.
Diese Aufgabe wird bei einer Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Axialanschläge von Welle und Zylindertrommel jeweils an durch eine Durchmesservergrößerung der das Innengewinde aufnehmenden Bohrung und/oder durch eine Durchmesservergrößerung des das Außengewinde aufweisenden Teils gebildet sind und sich an einer Stirnfläche der Zylindertrommel befinden.These Task is in an axial piston of the aforementioned Art solved by the fact that the axial stops of shaft and cylinder drum respectively by an increase in the diameter of the the internal thread receiving bore and / or by an increase in the diameter of the external thread having part formed and attached to an end face of the Cylinder drum are located.
Gewinde lassen sich relativ leicht herstellen. Ihre Genauigkeit muß nicht übermäßig groß sein. Zum Zusammenbauen werden einfach Welle und Zylindertrommel miteinander verschraubt. Beim Verschrauben werden die Welle und die Zylindertrommel zwar gegeneinander gedreht. Die Möglichkeit des Verdrehens existiert praktisch jedoch nur solange, wie die beiden Axialanschläge von Welle und Zylindertrommel noch nicht gegeneinander anliegen. Sobald sie aneinander anliegen, ist eine weitere Verdrehung gegeneinander zumindest in Einschraubrichtung nicht mehr möglich, weil die dazu notwendige Einwärtsbewegung der Welle in die Zylindertrommel hinein durch die Axialanschläge unterbunden wird. Eine kleine weitere Drehung der Welle gegenüber der Zylindertrommel führt dann aber, wenn sie mit dem notwendigen Drehmoment erfolgt, zu einem Verspannen von Zylindertrommel und Welle gegeneinander, so daß ein Lösen der beiden Teile voneinander nur mit erheblichem Aufwand, nämlich mit dem Aufbringen des gleichen oder eines höheren Drehmoments, möglich ist. Das Festzieh-Moment muß also größer gewählt werden als das größte im Betrieb auftretende Drehmoment. Dies ist aber problemlos möglich, weil man sowohl bei der Welle als auch bei der Zylindertrommel einen relativ großen Durchmesser zur Verfügung hat, so daß die beiden Gewinde groß genug dimensioniert werden können, um die entsprechenden Momente aufzunehmen. Bei dieser Art der Verbindung ist ein Klappern praktisch ausgeschlossen. Dementsprechend haltbar ist die Verbindung, was zu einer erhöhten Lebensdauer der Maschine in diesem Bereich führt. Da die Axialanschläge durch eine Durchmesservergrößerung der das Innengewinde aufnehmenden Bohrung und/oder durch eine Durchmesservergrößerung des das Außengewinde aufweisenden Teils gebildet sind, befinden sich die beiden Axialanschläge in unmittelbarer Nähe der Gewinde. Wenn die beiden Teile Welle und Zylindertrommel gegeneinander verspannt werden, beschränkt sich die Befestigung auf einen relativ kleinen Bereich. Die Gefahr, daß sich größere Materialbereiche verformen und dadurch zu einem Lösen der Verbindung beitragen, ist relativ gering.Threads can be made relatively easily. Their accuracy does not have to be excessive. To assemble simply shaft and cylinder drum are bolted together. When screwing the shaft and the cylinder drum are indeed rotated against each other. However, the possibility of twisting exists practically only as long as the two axial stops of the shaft and cylinder drum are not yet in contact with each other. Once they abut each other, a further rotation against each other at least in the screwing is no longer possible because the necessary inward movement of the shaft is prevented in the cylinder drum into through the axial stops. A small further rotation of the shaft relative to the cylinder drum but then, if it takes place with the necessary torque, to a distortion of the cylinder barrel and shaft against each other, so that a release of the two parts from each other only with considerable effort, namely with the Applying the same or a higher torque is possible. The tightening torque must therefore be greater than the largest torque occurring during operation. However, this is easily possible because you have both the shaft and the cylinder drum a relatively large diameter available, so that the two threads can be sized large enough to accommodate the corresponding moments. With this type of connection a rattle is practically impossible. Accordingly, the connection is durable, which leads to an increased life of the machine in this area. Since the axial stops are formed by an increase in the diameter of the bore receiving the internal thread and / or by an increase in the diameter of the part having the male thread, the two axial stops are located in the immediate vicinity of the threads. If the two parts shaft and cylinder drum are braced against each other, the attachment is limited to a relatively small area. The risk that larger material areas deform and thereby contribute to a release of the connection is relatively low.
Vorzugsweise ist das erste Gewinde als Außengewinde und das zweite Gewinde als Innengewinde ausgebildet. Das erste Gewinde befindet sich auf der Welle, die in der Regel einen kleineren Durchmesser als die Zylindertrommel hat. Man kann hier das Gewinde im Bereich des Umfangs anbringen, was eine sehr rationelle Materialausnutzung ermöglicht. In gleicher Weise ist es günstig, die Bohrung für das Innengewinde in der Zylindertrommel auszubilden, weil hier die notwendige Wandstärke zur Verfügung steht, um auch größere Kräfte aufnehmen zu können.Preferably is the first thread as external thread and the second thread formed as an internal thread. The first thread is located on the shaft, which is usually a smaller diameter as the cylinder drum has. Here you can find the thread in the area attach the scope, which is a very rational material utilization allows. In the same way it is favorable the hole for the Internal thread in the cylinder drum form, because here the necessary Wall thickness to disposal stands to absorb even greater forces to be able to.
Vorzugsweise entspricht die Gewinderichtung der Laufrichtung der Maschine. Bei Pumpen wird dementsprechend bei einer rechtslaufenden Pumpe ein Rechtsgewinde und bei einer linkslaufenden Pumpe ein Linksgewinde verwendet. Bei einem Motor ist es umgekehrt. Dementsprechend ist ein rechtslaufender Motor mit einem Linksgewinde und ein linkslaufender Motor mit einem Rechtsgewinde ausgerüstet. Bei jeglicher Beanspruchung wird das Gewinde dann nur so belastet, daß es gegebenenfalls die beiden Axialanschläge noch dichter aneinander heranzieht. In diesem Fall ist ein endgültiges Verspannen der beiden Teile Welle und Zylindertrommel bei der Montage nicht notwendig.Preferably corresponds to the thread direction of the machine direction. at Pumping is accordingly on a clockwise running pump Right-hand thread and a left-hand pump left-hand thread used. In a motor, it is the other way round. Accordingly is a right-hand motor with a left-hand thread and a left-hander Motor equipped with a right-hand thread. At any stress the thread is then only charged so that it may be the two axial stops even closer to each other. In this case, a final tightening the two parts shaft and cylinder drum during assembly is not necessary.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Gewindeverbindung selbstsichernd sein. Selbstsichernde Gewinde sind an sich bekannt. Man kann beispielsweise einen Sicherungsring verwenden, der ein Herausdrehen, d.h. ein Verdrehen der beiden Gewinde gegeneinander in Löserichtung, verhindert. Man kann auch in den Axialanschlägen Flächen vorsehen, die Zähne aufweisen, die beim Zusammenschrauben gegeneinander einrasten. Dies ist insbe sondere dann möglich, wenn die Zähne unterschiedlich steile Flanken aufweisen.Additionally or Alternatively, the threaded connection can be self-locking. Self-locking threads are known per se. You can, for example use a circlip that will unscrew, i. a twist the two threads against each other in the release direction, prevented. One can also in the axial stops surfaces Provide the teeth have, which engage against each other when screwed together. This is in particular special then possible when the teeth have different steep flanks.
Schließlich kann in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen sein, daß die Gewinde miteinander verklebt sind. Zum sicheren Verkleben ist bei vielen Klebstoffen ein gewisser Druck notwendig. Dieser Druck kann innerhalb des Gewindes relativ leicht erzeugt werden. Man kann also die beiden Gewinde (oder auch nur eines davon) mit dem Klebstoff versehen und die beiden Gewinde dann zusammenschrauben. Durch den dann beim Verspannen entstehenden Druck wird dieser Klebeverbindung die notwendige Festigkeit vermittelt.Finally, can be provided in a further preferred embodiment that the thread glued together. For secure bonding is in many Adhesives a certain pressure necessary. This pressure can be within of the thread are relatively easily generated. So you can do the two Thread (or only one of them) provided with the adhesive and then screw the two threads together. By then when bracing resulting pressure, this adhesive bond is the necessary strength taught.
Ein weiterer Vorteil einer derartigen Verbindung ergibt sich dann, wenn die Welle in einer durchgehenden Öffnung in der Zylindertrommel angeordnet ist und einen Kanal aufweist, der die Öffnung mit einem Wellenbereich außerhalb der Zylindertrommel verbindet. Eine derartige Ausgestaltung spielt zwar überwiegend nur für die Inbetriebnahme eine Rolle. Beispielsweise müssen Pumpen vor der Inbetriebnahme entlüftet werden. Für diese Entlüftung kann man dann die Öffnung verwenden, in der das Innengewinde angeordnet ist. Die dort aufsteigende Luft kann durch den Kanal innerhalb der Welle nach außen verbracht werden. Gegebenenfalls kann man den Kanal nach erfolgter Entlüftung wieder verschließen.One Another advantage of such a connection arises when the shaft in a through hole in the cylinder drum is arranged and has a channel which the opening with a Wave area outside the cylinder drum connects. Such a design plays Although predominantly only for commissioning a role. For example, pumps need to be commissioned vented become. For this vent can you then the opening use, in which the internal thread is arranged. The rising there Air can be expelled through the duct inside the shaft become. If necessary, you can the channel after venting again close.
Mit der zweigeteilten Ausführung kann man nun vorteilhafterweise vorsehen, daß Welle und Zylindertrommel aus verschiedenen Materialien bestehen. Beispielsweise kann man für die Welle ein etwas stabileres Material verwenden, weil sie bei geringerem Durchmesser das gleiche Drehmoment aufnehmen muß, wie die Zylindertrommel auch.With the two-part version can now advantageously provide that the shaft and cylinder drum made of different materials. For example, you can for the Wave a slightly more stable material, because they use less Diameter must absorb the same torque as the cylinder drum also.
Für die Zylindertrommel hingegen kann man ein etwas preiswerteres Material verwenden.For the cylinder drum however, you can use a slightly cheaper material.
Vorzugsweise sind Gleitflächen der Zylindertrommel mit einem Material belegt, das eine höhere Verschleißfestigkeit als das Material aufweist, aus dem die Zylindertrommel gebildet ist. Die Verschleißfestigkeit beinhaltet insbesondere eine erhöhte Abriebfestigkeit. Diese erhöhte Verschleiß- oder Abriebfestigkeit ist nur an solchen Stellen notwendig, an denen tatsächlich eine Reibung stattfindet. Dies ist aber nur an den Gleitflächen der Fall, mit denen die Zylindertrommel im Gehäuse geführt ist. Wenn man für die Zylindertrommel ein preiswerteres und damit in vielen Fällen auch weniger stark beanspruchbares Material verwendet, hat man durch den Zusatz, daß Gleitflächen mit dem Material belegt sind, das eine höhere Verschleißfestigkeit aufweist, trotzdem praktisch die gleichen Betriebseigenschaften wie sonst auch.Preferably, sliding surfaces of the cylindrical drum are covered with a material which has a higher wear resistance than the material from which the cylinder drum is formed. The wear resistance includes in particular an increased abrasion resistance. This increased wear or abrasion resistance is only necessary at those points where friction actually takes place. But this is only the case with the sliding surfaces, with which the cylinder drum is guided in the housing. If one uses a cheaper and thus in many cases less stressable material for the cylinder drum, one has the addition of the fact that sliding surfaces are covered with the material having a higher wear resistance, yet virtually the same operating characteristics as usual also.
Vorzugsweise ist ein Ring aus dem verschleißfesten Material auf den Umfang der Zylindertrommel zumindest über einen Teil ihrer axialen Erstreckung aufgespannt. Dieser Ring kann auch in einer Nut angeordnet sein, aus der er nur etwas herausschaut. Das Aufspannen kann beispielsweise durch einen Aufschrumpfprozeß erfolgen.Preferably is a wear-resistant ring Material on the circumference of the cylinder drum at least over one Spanned part of its axial extent. This ring can too be arranged in a groove from which he only looks out something. The clamping can be done for example by a Aufschrumpfprozeß.
Der Begriff des Ringes soll hier nicht auf ein eigenständiges Maschinenelement beschränkt sein. Der Ring kann auch in situ erzeugt sein, beispielsweise durch eine Beschichtung der Umfangsfläche der Zylindertrommel, insbesondere eine Plasmabeschichtung, oder eine keramische Beschichtung, bei der keine besonderen Forderungen an die Güte der Fläche gestellt werden, die die Grundlage für die Beschichtung bildet.Of the Concept of the ring is not intended here to an independent machine element limited be. The ring can also be generated in situ, for example by a coating of the peripheral surface the cylinder drum, in particular a plasma coating, or a ceramic coating, with no special requirements to the goodness the area which forms the basis for the coating.
Vorzugsweise ist das verschleißfeste Material Edelstahl. Edelstahl setzt gleichzeitig der Hydraulikflüssigkeit eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit entgegen, was insbesondere dann wichtig ist, wenn als Hydraulikflüssigkeit Wasser verwendet wird.Preferably is the wear-resistant Material: stainless steel. Stainless steel simultaneously sets the hydraulic fluid sufficient corrosion resistance contrary, which is particularly important when as a hydraulic fluid Water is used.
Mit Vorteil dient ein in die Zylindertrommel hineinragendes Ende der Welle als Widerlager für eine eine Feder aufweisende Gleitschuh-Andruckeinrichtung. Durch die Wahl der Welle, genauer gesagt durch die Wahl der Länge des Endes der Welle, das in die Zylindertrommel hineinragt, kann man die Vorspanncharakteristik der Gleitschuh-Andruckeinrichtung beeinflussen. Weitere Maßnahmen, um ein Widerlager für die Feder zu schaffen, sind nicht notwendig.With Advantage serves a projecting into the cylinder drum end of the Wave as abutment for a sliding shoe pressure device having a spring. By the choice of the wave, more precisely by the choice of the length of the End of the shaft, which protrudes into the cylinder drum, you can affect the bias characteristic of the shoe presser. Further measures, around an abutment for to create the spring is not necessary.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigt die einzige Figur eine schematische Querschnittsansicht eines Teils einer Axialkolbenmaschine.The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment described in conjunction with the drawing. Here is the only one Figure is a schematic cross-sectional view of a portion of an axial piston machine.
In
der Figur ist von einer Axialkolbenmaschine
Am
gegenüberliegenden
Ende ist eine Steuerspiegelplatte
Die
Welle
Die
Welle
Zur
Vermeidung einer Scherwirkung ist an dem der Welle
An
dem der Andruckplatte
Die
Andruckplatte
Wenn
die Maschine
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Date | Code | Title | Description |
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R071 | Expiry of right |