DE2521312B1 - Schraegscheiben-schwenklager fuer eine hydraulische axialkolbenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schrägscheiben-Schwenklager für eine hydraulische Axialkolbenmaschine, bei der zwischen der hohlzylindrischen Lagerfläche für die Schrägscheibe im Gehäuse und der zylindrischen Lagerfläche der Schrägscheibe in bogenförmigen Käfigen gehaltene Wälzlager-Segmente angeordnet sind.

Bei einer Schwenkbewegung der Schrägscheibe zur Verstellung des Hubvolumens der Axialkolbenmaschine bewegen sich die Wälzlager-, vorzugsweise Rollenlager-Segmente, um die Hälfte der in Umfangsrichtung der zylindrischen Flächen gesehenen Bewegungsstrecke der Schrägscheibe. Diese Bewegungsweite für die Lagersegmente ist nur dann theoretisch gegeben, wenn die Wälzkörper bzw. Rollen eine reine Rollbewegung ausführen.

In der Praxis läßt es sich jedoch nicht vermeiden, daß durch große Spielzahlen und/oder Erschütterungen Lagerverschiebungen des Käfigs auftreten. Dadurch entsteht eine ungünstige Lage des oder der Lagersegmente zur Lastrichtung.

Hieraus ergibt sich das Problem, wie die Lagersegmente zwischen der zylindrischen Fläche der Schrägscheibe und der hohlzylindrischen Lagerfläche des Gehäuses in der günstigsten Lage zur Lastrichtung gehalten werden könnn, d.h. praktisch immer die theoretisch gewünschte halbe Bewegungsstrecke der Bewegungsstrecke des Schwenkkörpers zurücklegen.

Um die Lagersegmente so anzutreiben, daß sie auf die Bewegung der Schrägscheibe ansprechen und um das gewünschte Maß mitbewegt werden, um eine richtige Rollberührung und Lastverteilung sicherzustellen, ist es

ίο aus der DT-AS 16 53 617 bekannt, die Lagersegmente bzw. deren Käfige mit Ritzeln zu versehen, die mit einem gehäusefesten und einem nachgiebig an der Schrägscheibe befestigten Zahnsegment in Eingriff stehen. Dabei ist die aufwendige Konstruktion nachtei-Hg sowie die große Zahl der benötigten Einzelteile. Durch die in Zahnsegmente eingreifenden Ritzel ist ein großer Verschleiß gegeben, es sind enge Toleranzen bei der Fertigung einzuhalten, und es besteht ein relativ großer Platzbedarf für die Unterbringung dieser Anordnung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schrägscheiben-Schwenklager der eingangs genannten Art die Nachführeinrichtung für die Lagersegmente entscheidend zu vereinfachen.

Dazu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß an jedem Käfig ein biegeelastischer, sich etwa radial zur Krümmung des bogenförmigen Käfigs erstreckender Stab radial verschieblich und schwenkbar angelenkt ist und der Stab mit seinem einen Ende ortsfest an einer Stelle des Gehäuses schwenkbar gelagert ist und mit seinem anderen Ende an der Schrägscheibe schwenkbar und in seiner Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist. Eine äquivalente Lösung ist gegeben, wenn der elastische Stab mit seinem einen Ende ortsfest an einer Stelle der Schrägscheibe schwenkbar gelagert ist und mit seinem anderen Ende am Gehäuse schwenkbar und in seiner Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist.

Durch diese einfache Anordnung ist erreicht, daß bei einer Verschwenkung der Schrägscheibe der biegeelastische Stab um das ortsfeste Lager im Gehäuse verschwenkt wird und der Stab seinerseits den Käfig des Lagersegmentes in die theoretisch gewünschte Position mitnimmt. Hat das Lagersegment beispielsweise durch Reibung das Bestreben, der Schwenkbewegung der Schrägscheibe nicht genügend zu folgen, so wird das Lagersegment durch die an seinem Käfig angreifenden Reaktionskräfte des biegeelastischen Stabes in seine gewünschte Position gebracht. Die Biegeelastizität des Stabes sorgt dafür, daß die Anlenkstelle des Stabes am Käfig immer genau in die Verbindungslinie der Lagerstellen des Stabes am Gehäuse einerseits und an der Schrägscheibe andererseits gedrückt wird.

Durch geeignete Wahl der Hebellängen des elastischen Stabes zwischen Lagerstelle am Gehäuse und Lagerstelle am Käfig einerseits und Lagerstelle am Käfig und Lagerstelle an der Schrägscheibe andererseits sowie durch Wahl der Lagerstellen am Gehäuse und an der Schrägscheibe lassen sich über einen genügend großen Schwenkbereich der Schrägscheibe die Mitbewegungsstrecken des Lagersegmentes genau einstellen. Da für die in Frage stehenden Axialkolbenmaschinen Schwenkwinkel für die Schrägscheibe von höchstens 30° in Betracht kommen, ist für einen solchen Schwenkwinkelbereich auch die Mitbewegung der Lagersegmente über die halbe Bewegungsstrecke der Schrägscheibe mit genügender geometrischer Genauigkeit gewährleistet.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung erge-

ben sich aus den Unteransprüchen. Eine Ausführungsform wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 schematisch im Schnitt eine Axialkolbenmaschine mit der erfindungsgemäßen Nachführeinrichtung,

F i g. 2 schematisch im Schnitt eine vergrößerte Darstellung der Lagerung der Schrägscheibe und

F i g. 3 im Ausschnitt eine Schnittansicht entlang der Linie/4-Bin F ig. 2.

Gemäß F i g. 1 besteht die Axialkolbenmaschine aus einer Zylindertrommel 1, die auf einer Welle 2 angeordnet ist, wobei die Welle je nach Verwendung der Maschine als Pumpe oder als Motor Antriebswelle oder Abtriebswelle ist. Die Welle 2 ist in einem nur mit den Gehäuseteilen 3 und 4 gezeichneten Gehäuse über Lager 5 und 6 gelagert. Innerhalb der Zylindertrommel 1 sind innerhalb von Zylinderbohrungen 7 Kolben 8 angeordnet, die sich über Lagerschuhe 9 an einer Schrägscheibe 10 abstützen. Die Schrägscheibe 10 weist eine zylindrische Lagerfläche 11 auf, die einer hohlzylindrischen Lagerfläche 12 im Gehäuseteil 3 gegenüberliegt Der Hub der Kolben 8 in den Zylinderbohrungen 7 wird in bekannter Weise durch Veränderung der Winkelstellung der Schrägscheibe 10 gegenüber der Achse der Welle 2 verändert. Dazu greift beispielsweise an dem fest mit der Schrägscheibe 10 verbundenen Hebel 13 eine nicht dargestellte Verstellvorrichtung an.

In dem Lagerspalt zwischen den Lagerflächen 11 und 12 ist ein Wälzlager-Segment 14 angeordnet, dessen Wälzkörper 15 durch einen Käftig 16 geführt und gehalten werden. Die Nachführvorrichtung besteht aus einem biegeelastischen Stab 17, der im Gehäuseteil 3 an einer ortsfesten Lagerstelle 18 schwenkbar gelagert ist, an einer Lagerstelle 19 am Käfig 16 schwenkbar und in seiner Längsrichtung verschieblich gelagert ist und an der Schrägscheibe 10 an einer Lagerstelle 20 schwenkbar und in seiner Längsrichtung verschieblich gelagert ist. Wie aus den F i g. 2 und 3 näher ersichtlich, wird bei der gezeigten Ausführungsform die Lagerstelle 18 im Gehäuseteil 3 durch das etwa rechtwinklig abgebogene Ende 21 des Stabes 17 gebildet, das in eine Lagebohrung 22 des Gehäuseteiles 3 ragt. Innerhalb der Schrägscheibe 10 ist das andere Ende 23 des Stabes 17 über einen Lagerzapfen 24 gelagert, der in einer Bohrung 25 der Schrägscheibe 10 drehbar ist und wobei sich das Ende 23 des Stabes 17 in einer Querbohrung 26 des Zapfens 24 längsverschieblich erstreckt. Innerhalb des Käfigs 16 ist ein die Lagerstelle 19 bildender Schwenkkörper 27 angeordnet mit einer Querbohrung 28, in welcher der Stab 17 längsverschieblich geführt ist.

Zur Schaffung einer raumsparenden Anordnung sind im Gehäuseteil 3 eine den Stab 17 aufnehmende Ausnehmung 29 und in der Schrägscheibe 10 eine Ausnehmung 30 vorgesehen, die so gestaltet sind, daß dem Stab 17 ungehindert die erforderlichen Schwenkbewegungen möglich sind. Durch entsprechende Abstimmung der Abstände zwischen den Lagerstellen 19, 20 einerseits und 19,18 andererseits ist es ohne weiteres möglich, daß die Lagerstelle 19 mit dem Käfig 16 bei einer Verschwenkung der Schrägscheibe 10 die halbe Bewegungsstrecke, gesehen in Umfangsrichtung der Lagerfläche 11 der Schrägscheibe 10, zurücklegt. Diese geometrischen Bedingungen sind mit genügender Genauigkeit für die bei derartigen Axialkolbenmaschinen auftretenden Schwenkwinkel der Schrägscheibe 10 aufrechterhalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schrägscheiben-Schwenklager für eine hydraulische Axialkolbenmaschine, bei der zwischen der hohlzylindrischen Lagerfläche für die Schrägscheibe im Gehäuse und der zylindrischen Lagerfläche der Schrägscheibe in bogenförmigen Käfigen gehaltene Wälzlagersegmente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Käfig (16) ein biegeelastischer, sich etwa radial zur Krümmung des bogenförmigen Käfigs erstreckender Stab (17) radial verschieblich und schwenkbar angelenkt ist und der Stab mit seinem einen Ende (21) ortsfest an einer Stelle (18) des Gehäuses (3) schwenkbar gelagert ist und mit seinem anderen Ende (23) an der Schrägscheibe (10) schwenkbar und in seiner Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist.

2. Schwenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der biegeelastische Stab (17) an seinem einen Ende (21) etwa rechtwinklig' abgebogen ist und in eine Lagerbohrung (22) des Gehäuses (3) ragt

3. Schwenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schrägscheibe (10) ein Lagerzapfen (24) schwenkbar gelagert ist, in welchem das andere Ende (23) des biegeelastischen Stabes (17) in einer Querbohrung (26) verschiebbar gelagert ist.

4. Schwenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Käfig (16) ein um eine zu den Achsen der Wälzkörper (15) parallele Achse drehbarer Schwenkkörper (27) angeordnet ist, in welchem der Stab (17) in einer Querbohrung (28) verschiebbar gelagert ist.

5. Schwenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abstand der Lagerstelle (20) des Stabes (17) an der Schrägscheibe (10) von der Lagerstelle (19) am Käfig (16) zu dem Abstand der Lagerstelle (18) am Gehäuse (3) von der Lagerstelle (19) des Stabes (7) am Käfig (16) wie 1 :2 verhält.