DE2609185A1

DE2609185A1 - Opposed piston swashplate engine - with central axial working fluid supply and return, and pistons continuously under pressure

Info

Publication number: DE2609185A1
Application number: DE19762609185
Authority: DE
Inventors: Herbert Diener
Original assignee: Gottlieb Guehring KG
Current assignee: Gottlieb Guehring KG
Priority date: 1976-03-05
Filing date: 1976-03-05
Publication date: 1977-09-08

Abstract

Engine is basically conventional, with an uneven number of cylinders (7) evenly spaced around the periphery of a cylindrical block (5) and swashplate (9) mounted pistons (8) symmetrically in opposition to one another. However the cylinder block has a hollow spindle (10) projecting into it from one end, with an axial partition dividing it into supply and return passages for the working fluid. Long radial ports (16) at the end of these passages come into line in turn with a corresponding port (18) in the wall of each cylinder, allowing fluid press. to displace the pistons during one half of the cycle, causing rotation, and during the other half allowing the pistons to expel the fluid. The pistons are thus under press. throughout and need no retaining springs. The rotation is transmitted to an axial output shaft keyed to the end of the cylinder block remote from the hollow spindle.

Description

Axialkolbenmotor Axial piston motor

Die Erfindung bezieht sich auf einen Axialkolbenmotor mit einer zur Abtriebswelle konzentrischen und mit dieser verbundenen Trommel, in der in gleichen Umfangsabständen Axialkolben geführt sind, die unter Spannung an einer drehbar gelagerten Schrägscheibe anliegen und über einen Steuer spiegel mit einer Druckmittelzulauf-bzw. Ablaufleitung verbunden sind. The invention relates to an axial piston motor with a for Output shaft concentric and connected to this drum, in the same Circumferential distances axial piston are guided, which is under tension on a rotatably mounted Apply swashplate and a control mirror with a pressure medium supply or. Drain line are connected.

Bei den bisher üblichen Axialkolbenmotoren dieser Art müssen die in Dichtspalt des Steuerspiegels (Planspiegel) auftretenden Kräften in axialer Richtung des Rotors von einem kräftigen Lager aufgenommen werden, das nicht direkt der Energieumwandlung dienen kann, so daß solche Axialkolbenmotoren keinen hohen Wirkungsgrad erreichen. In the previously common axial piston motors of this type, the forces occurring in the sealing gap of the control mirror (plane mirror) in the axial direction of the rotor are absorbed by a powerful bearing that does not directly convert the energy can serve so that such axial piston motors not high efficiency reach.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Axialkolbenmotor zu schaffen, der einen besseren Wirkungsgrad gewährleistet. The object of the invention is to create an axial piston motor, which ensures better efficiency.

Diese Aufgabe ist gelöst durch gegenläufig arbeitende Kolben, denen an den beiden Enden der Trommel jeweils eine Schrägscheibe zugeordnet ist und die jeweils in einer gemeinsamen Bohrung sitzen, die über eine Radialbohrung nach innen an eine Zentralbohrung der Trommel angeschlossen ist, in die von einem Ende ein feststehender zylindrischer Steuerzapfen ragt, der durch eine diametrale Wand in zwei Axialkanäle unterteilt ist,dis in Höhe der Radialbohrungen jeweils eine Steueröffnung haben und jeweils an die Zulauf-bzw. Ablaufleitung angeschlossen sind. This task is solved by pistons working in opposite directions, which a swash plate is assigned to each of the two ends of the drum and the each seated in a common bore, which is inwardly via a radial bore is connected to a central bore of the drum, into which one end fixed cylindrical control pin protrudes through a diametrical wall in two axial channels is divided, dis in each case a control opening at the level of the radial bores have and each to the inlet or. Drain line are connected.

Bei dieser Ausgestaltung stützen sich die Kolben über das zwischen ihnen befindliche Arbeitsmittel gegenseitig ab, wobei nicht mehr ein scheibenförmiger Steuerspiegel durch das Druckmittel beansprucht wird, sondern die Druckmittelzuführung über einen druckentlasteten Steuerzapfen erfolgt. Da der Arbeitshub der Kolben durch zwei Schrägscheiben zustande kommt, ist eine halbierte Schrägstellung gegenüber den bekannten Axialkolbenmotoren und damit für jeden Kolben ein geringerer Hub bei insgesamt gleichem Verdrängungsvolumen möglich, so daß sich kleinere Kolbengeschwindigkeiten ergeben und der Axialkolbenmotor dadurch für höhere Drehzahlen besonders geeignet ist. Durch die geringere Schrägstellung der Schrägscheiben ergibt sich außerdem eine gerinqere Reibung am Kolben so daß auch für niedrigere Drehzahlen gute Voraussetzungen bei gutem Wirkungsgrad erhalten werden. In this embodiment, the pistons are supported on the between their working equipment from each other, but no longer a disk-shaped Control plate is claimed by the pressure medium, but the pressure medium supply takes place via a pressure-relieved control pin. Since the working stroke of the piston is through two swash plates comes about is a halved inclination opposite the known axial piston motors and thus a smaller stroke for each piston overall the same displacement volume possible, so that lower piston speeds and the axial piston motor is therefore particularly suitable for higher speeds is. The lower inclination of the swash plates also results a lower friction on the piston so that also for lower speeds quality Conditions can be obtained with good efficiency.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further developments of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. The invention is described below with reference to schematic drawings explained in more detail using an exemplary embodiment.

Fig. 1 zeigt einen Ax ialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Axialkolbenmotor; Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie II II in Fig. 1; Fig. 3 ist eine Stirnansicht in Richtung des Pfeils III. Fig. 1 shows an axial section through an axial piston motor according to the invention; Fig. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in Fig. 1; Fig. 3 is an end view in the direction of arrow III.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie IV . IV in Fig. 1 In einem zylindrischen Gehäusemantel 1, der an den beiden Enden durch einen Deckel 2 bzw. 3 verschlossen ist, ist mittels Radiallagern 4 eine Trommel 5 gelagert, die eine Zentralbohrung 6 aufweist und deren Wandung in gleichem Umfangsabstand stehende Längsbohrungen 7 besitzt, die sich über die Gesamtlänge der Tromme] erstrecken und von denen eine unqerade Anzahl vorgesehen ist, wie man am besten aus der Fig. 2 ersieht. In jeder Lancrsbohrung 7 befinden sich zwei Kolben 8, die sich jeweils mit einem Ende an einer Schrägscheibe 9 eines Schrägscheibenaxiallagers abstützen, das jeweils ortsfest im zugehörigen Deckel 2 bzw. 3 verankert ist und dessen Schrägscheibe gegenüber dem Deckel drehbar ist. In das eine Ende der Trommel 5 ragt gemäß Fig. 1 von links ein feststehender zylindrischer Steuerzapfen 10, der über seine Gesamtlänge durch eine diametrale Wand 11 in zwei Kanäle 12 und 13 unterteilt ist, wie man aus Fig. 2 ersieht. 4 shows a section along the line IV. IV in Fig. 1 in one cylindrical housing shell 1, which is supported at both ends by a cover 2 or 3 is closed, a drum 5 is mounted by means of radial bearings 4, the one Has central bore 6 and its wall standing at the same circumferential distance Has longitudinal bores 7, which extend over the entire length of the drum] and of which an odd number is provided, as can best be seen from FIG he sees. In each Lancrsbohrung 7 there are two pistons 8, each support with one end on a swash plate 9 of a swash plate axial bearing, which is fixedly anchored in the associated cover 2 or 3 and its swash plate opposite the lid is rotatable. In one end of the drum 5 protrudes according to FIG. 1 from the left, a fixed cylindrical control pin 10, the Divided over its entire length by a diametrical wall 11 into two channels 12 and 13 is, as can be seen from FIG.

Zur zusätzlichen Versteifunq dieser diametralen Wand 11 können quer dazu stehende Rippen 14 vorgesehen sein. Die Wandung des Steuerzapfens ist unmittelbar über dem Boden 15 mit zwei in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitzen 16 bzw. 17 versehen, die lediglich durch die etwas verbreiterten Enden der diametralen Trennwand 11 voneinander getrennt sind. In Höhe dieser Schlitze 16 und 17 mündet von jeder Längsbohrung 7 eine Radialbohrung 18 in die Zentralbohrung 6, wobei diese Radialbohrungen 18 unter Durchqueren der Längsbohrungen 7 bis zur Außenseite der Trommel durchgehen und dort durch Stopfen 19 verschlossen sind.For additional Versteifunq this diametrical wall 11 can transversely to this standing ribs 14 may be provided. The wall of the control pin is immediate above the bottom 15 with two slots 16 and 17 running in the circumferential direction provided that only through the somewhat widened ends of the diametrical partition 11 are separated from each other. At the level of these slots 16 and 17, each opens out Longitudinal bore 7 a radial bore 18 in the central bore 6, these radial bores 18 go through the longitudinal bores 7 to the outside of the drum and are closed there by plug 19.

Von den beiden Kanälen 12 und 13 des Steuerzapfens 10 wird der eine über den Verteilerkopf 20 an eine Druckmittelzulaufleitung 21 und der andere an einen Druckmittelablaufleitung 22 angeschlossen, so daß beim Umlauf der Trommel 5 die Radialbohrungen 18 nacheinander an den Drucknittelzulauf-unda blauf angeschlossen und dadurch beaufschlagt werden, d.h., daß durch die Zufuhr des Druckmittels die Kolben gemäß Fig. 1 unten gespreizt und dadurch eine Kraft auf die Schrägscheiben 9 ausgeübt und die Trommel gedreht wird, wobei die auf der Seite des Axialkanals 13 befindlichen Kolben mit Druckmittel beaufschlagt werden und dem Antrieb dienen, während die mit dem Exialkanal . 12 in Verbindung befindlichen Kolben an die Auslaßseite angeschlossen und damit entspannt sind.Of the two channels 12 and 13 of the control pin 10 is one Via the distributor head 20 to a pressure medium supply line 21 and the other a pressure medium drain line 22 is connected, so that when the drum rotates 5 the radial bores 18 connected one after the other to the pressure medium inlet and outlet and thereby acted upon, i.e. that by the supply of the pressure medium the Piston according to FIG. 1 spread below and thereby a force on the swash plates 9 exerted and the drum is rotated, the one on the side of the axial channel 13 located pistons are acted upon with pressure medium and serve the drive, while those with the exial canal. 12 connected piston to the outlet side connected and thus relaxed.

Die durch das Druckmittel über die Axialkolben der Trommel aufgezwungenen Drehbewegung wird über eine Abtriebswelle 23 abgenommen, die in das dem Steuerzapfen 10 entgegengesetzte Ende der Trommel eingesetzt und mit dieser über einen Keil 24 drehfest verbunden ist. Those forced on by the pressure medium via the axial piston of the drum Rotary movement is picked up via an output shaft 23 which is inserted into the control pin 10 opposite end of the drum and connected to this via a wedge 24 is rotatably connected.

Der Steuerzapfen 10 ist gegenüber der Zentralbohrung 6 der. Trommel abgedichtet. Soweit Lecköl auftritt, kann dies in den die Schrägscheibenaxiallager umgebenden Räumen gesammelt und über einen Stutzen 25 abgeführt werden. The control pin 10 is opposite the central bore 6 of the. drum sealed. Insofar as leakage oil occurs, this can occur in the swashplate axial bearing surrounding spaces are collected and discharged via a nozzle 25.

Da im Bereich der die Steueröffnungen bildenden Schlitze 16 und 17 der Steuerzapfen auf diametral gegenüberliegenden Seiten unterschiedlich beansprucht wird, d.h. durch das unter Druck stehende Arbeitsmittel bzw. durch das rücklaufende Arbeitsmittel,ist erfindungsgemäß für einen Ausgleich gesorgt, indem der Kanal 13 über eine Querbohrung 26 an eine diametral gegenüberliegende abgeschlossene Ausgleichsnut 27 und der Kanal 12 über eine Querbohrung 28 an ein diametral gegenüberliegende abgeschlossene Ausgleichsnut 29 angeschlossen ist, wobei beide Ausgleichsnuten eine den Schlitzen 16,17 entsprechende Umfangslänge und Höhe haben. Since in the area of the slots 16 and 17 the control pin stressed differently on diametrically opposite sides i.e. by the pressurized working fluid or by the returning Working means, according to the invention, compensation is provided by the channel 13 Via a transverse bore 26 to a diametrically opposite closed compensation groove 27 and the channel 12 via a transverse bore 28 to a diametrically opposite one completed compensation groove 29 is connected, both compensation grooves one the slots 16,17 have corresponding circumferential length and height.

Durch die gegenseitige Abstützung der Axialkolben über das zwischen ihnen befindliche Druckmittel können die sonst üblichen Druckfedern, die die Kolben gegen die Schrägscheiben vorspannen, entfallen. Due to the mutual support of the axial pistons via the between The pressure medium located in them can use the usual compression springs that control the pistons Pre-tension against the swash plates is not required.

Claims

Claims AxLal piston engine with a concentric to the output shaft and with this connected drum, in the same circumferential distance axial pistons are performed, which rest under tension on a rotatably mounted swash plate and a control mirror with a pressure medium supply or.

Drain line are connected, characterized by counter-rotating Pistons (8), each of which has a swash plate at both ends of the drum (5) (9) is assigned and each sitting in a common bore (7) that Via a radial bore (18) inwards to a central bore (16) of the drum is connected, into which a fixed cylindrical control pin from one end as a control plate (10) protrudes through a diametrical wall (11) into two axial channels (12; 13) is subdivided, each having a control opening at the level of the radial bores (18) (16) or

(17) and each to the inlet line (21) and drain line (22) are connected.

2. Axial piston motor according to claim 1, characterized in that the output shaft (23) non-rotatably on the side facing away from the control pin (10) is anchored in the central bore (6) of the drum (5).

3. Axial piston motor according to claim 1 or 2, characterized in that that the radial bores (18) go through to the outside and by means of Plug (19) are closed.

4. Axial piston motor according to claim 1 to 3, characterized in that that the drum (5) is supported at its opposite ends via radial bearings (4) is.

5. Axial piston motor according to claim 1 to 3, characterized in that that each axial channel (12; 13) above the control openings (16; 17) with a diametrical opposite closed compensation groove is connected.