DE3719520A1

DE3719520A1 - AXIAL PISTON MACHINE WITH A CYLINDRUM DRUM AND A CONTROL BODY

Info

Publication number: DE3719520A1
Application number: DE19873719520
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Lotter; Rainer Stoelzer
Original assignee: Hydromatik GmbH
Current assignee: Hydromatik GmbH
Priority date: 1987-06-11
Filing date: 1987-06-11
Publication date: 1988-12-22
Also published as: EP0294739A3; DE3865742D1; EP0294739B1; EP0294739A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Axialkolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an axial piston machine according to the preamble of claim 1.

Diese Bauart, bei der die Steuerplatte durch Zentrierstifte an der zugehörigen Gehäusewand zentriert und drehgesichert ist, ist handelsüblich und deshalb allgemein bekannt. Diese bekannte Ausgestaltung hat sich auch in der Praxis bewährt. Allerdings ist sie aus mehreren Gründen verhält nismäßig aufwendig, und sie führt zu verhältnismäßig großen Herstellungskosten. Dies ist zum einen dadurch bedingt, daß bei der bekannten Ausgestaltung der Steuer körper aus einem verhältnismäßig massiven Körper von bei üblicher Baugröße etwa 6 bis 10 mm Dicke bestehen und deshalb ein verhältnismäßig großes bzw. dickes Bauteil darstellt. Als verhältnismäßig verschleißfeste Materialpaarung hat sich in der Praxis ein Buntmetall wie Bronze für die Zylindertrommel und durchgehärteter oder Oberflächengehärteter Stahl für den Steuerkörper bewährt.This type, in which the control plate by means of centering pins centered on the associated housing wall and secured against rotation is commercially available and therefore generally known. This known design has also been used in practice proven. However, it behaves for several reasons costly and it leads to proportionality large manufacturing costs. On the one hand, this is because of this requires that in the known design of the tax body from a relatively massive body of about 6 to 10 mm thick in the usual size and therefore a relatively large or thick one Component represents. As relatively wear-resistant In practice, material pairing has become a non-ferrous metal like bronze for the cylinder drum and through hardened or surface hardened steel for the control body proven.

Ein Nachteil der bekannten Ausgestaltung besteht darin, daß der Steuerkörper aufwendig und deshalb teuer in der Herstellung ist. Hiervon ist auch der Unterhalt der Axialkolbenmaschine betroffen, weil bei einem Austausch eines z.B. durch Kavitation beschädigten Steuerspiegels der massive Steuerspiegelkörper auszutauschen ist. A disadvantage of the known design is that the control body is complex and therefore expensive in the manufacture is. This is also the maintenance the axial piston machine affected because of an exchange one e.g. control mirror damaged by cavitation the massive control mirror body is to be replaced.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei der Ober flächenbehandlung und beim Härten der Steuerplatte Verzugserscheinungen nicht auszuschließen sind, die sowohl die Abdichtung der Steuerkanäle als auch die Lagerung der Zylindertrommel wesentlich beeinträchtigen können. Ein solcher Verzug ist nur durch zusätzliche Nachbehandlung des Steuerspiegels, z.B. durch Schleifen, zu beseitigen. Es ist jedoch nicht auszuschließen, daß im Betrieb der Axialkolbenmaschine aufgrund Wärmeent wicklung zusätzliche Verzugserscheinungen auftreten, die zu den vorbeschriebenen Problemen führen.Another disadvantage is that the upper surface treatment and when hardening the control plate Signs of delay cannot be excluded, the both the sealing of the control channels and the Impair the storage of the cylinder drum significantly can. Such a delay is only due to additional ones After-treatment of the tax level, e.g. by grinding, to eliminate. However, it cannot be ruled out that during operation of the axial piston machine due to heat additional distortions appear which lead to the problems described above.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolben maschine der eingangs bezeichneten Art so auszugestalten, daß sie bei Gewährleistung einer guten Abdichtung mit einem geringen Material- und Kostenaufwand hergestellt bzw. betrieben werden kann.The invention has for its object an axial piston to design the machine of the type described at the beginning, that they ensure a good seal with manufactured in a low material and cost or can be operated.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is characterized by the characteristics of claim 1 solved.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird der Steuer spiegel durch eine lose und drehgesichert eingelegte Scheibe aus einem dünnen Flachmaterial, wie Blech gebildet. Hierdurch wird nicht nur die angestrebte preiswertere Herstellung erreicht, weil der Steuerspiegel auf sehr einfache Weise, z.B. durch Stanzen, hergestellt werden kann, wodurch die Herstellungskosten wesentlich gesenkt werden können, sondern es wird auch der Materialaufwand wesentlich verringert, weil nur die dünne Scheibe aus verschleißfestem Material wie hochwertigem Stahl herge stellt zu werden braucht und nicht der gesamte Steuerkör per. Im Falle eines Austausches braucht auch nur die dünne Scheibe ausgetauscht zu werden und nicht der gesamte Steuerkörper. Ein weiterer Vorteil der erfindungs gemäßen Ausgestaltung besteht darin, daß aufgrund der geringen Dicke der Scheibe diese elastisch verformbar ist und deshalb ein bei der Herstellung, z.B. beim Härten der Scheibe auftretender Verzug unschädlich ist, weil ein solcher überdrückt werden kann, d.h. die Auswirkung des Verzugs auf die Dichtigkeit wird ganz erheblich gemindert, bzw. ein vorhandener Verzug ist unschädlich.In the embodiment according to the invention, the tax mirror by a loose and secured against rotation Disc made of a thin flat material, such as sheet metal. This not only makes the targeted cheaper Manufacturing reached because the tax level on very simple way, e.g. by stamping can, which significantly reduces manufacturing costs can be, but it will also be the cost of materials significantly reduced because only the thin disc is made wear-resistant material such as high-quality steel needs to be created and not the entire control module by. In the case of an exchange, only that is needed thin disc to be replaced and not that entire control body. Another advantage of the invention contemporary design is that due to the small thickness of the disc this is elastically deformable and is therefore one in production, e.g. at the Hardening of the disc occurring harmless is because one can be suppressed, i.e. the effect of the draft on the tightness significantly reduced, or an existing delay is harmless.

Zu einer einfachen und preiswerten Herstellung trägt auch die Ausgestaltung nach Anspruch 2 bei und zwar insbesondere dann, wenn ein Bandmaterial als vorgefertigtes Halbzeug verwendet wird, an dem die angestrebte Ober flächengüte sehr preiswert vorgefertigt ist. Als sehr vorteilhaftes Material hat sich Federstahl erwiesen.Contributes to a simple and inexpensive manufacture also the embodiment according to claim 2 at especially when a strip material is pre-made Semi-finished product is used, on which the desired upper surface quality is very inexpensive prefabricated. As very spring steel has proven to be an advantageous material.

Die Ausbildung nach Anspruch 5 führt zu einer wesentlichen Verringerung der Baugröße und auch zu einer Verringerung des Materialaufwandes, weil der übliche zusätzliche Steuerspiegelträger entfällt.The training according to claim 5 leads to an essential Reduction in size and also a reduction the cost of materials because of the usual additional Tax mirror bracket is omitted.

Die Ansprüche 6 bis 10 enthalten Drehsicherungsmerkmale und umfassen praktische Ausgestaltungen, die ebenfalls zu einer preiswerten und kostengünstigen Herstellung einschließlich Montage beitragen.Claims 6 to 10 contain anti-rotation features and include practical designs that also for an inexpensive and inexpensive manufacture including assembly.

Gemäß Anspruch 11 wird gleichzeitig eine Gehäuseentlüftung erreicht.According to claim 11, a housing ventilation reached.

Die im Anspruch 12 enthaltenen Merkmale dienen einer vorteilhaften Zentrierung der Scheibe.The features contained in claim 12 serve one advantageous centering of the disc.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in vereinfachten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt: In the following, the invention is simplified on the basis of FIG Drawings shown embodiments closer explained. It shows:

Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Axialkolben maschine im axialen Schnitt; . Figure 1 is an axial piston machine configured according to the invention in axial section;

Fig. 2 den Schnitt A-B in Fig. 1; Figure 2 shows the section AB in Fig. 1.

Fig. 3 ein der Fig. 2 entsprechender Schnitt bei einer abgewandelten Ausgestaltung. Fig. 3 is a section corresponding to FIG. 2 in a modified embodiment.

Die wesentlichen Teile der allgemein mit 1 bezeichneten Axialkolbenmaschine sind ein aus einem topfförmigen Gehäuseteil 2 und einem Gehäusedeckel 3 gebildetes Gehäuse, eine darin drehbar gelagerte Zylindertrommel 4 mit axialen Kolbenbohrungen 5, in denen durch eine Schiefscheibe 6 antreibbare, mit Gleitschuhen 7 versehene Kolben 8 verschiebbar gelagert sind, ein allgemein mit 9 bezeichneter Steuerspiegel mit zugehörigen Steuerka nälen 11, 12, die die Kolbenbohrungen mit Zuführungs- bzw. Abführungsleitungen 13, 14 verbinden und eine die Zylindertrommel 4 durchfassende Antriebswelle 15, die die Zylindertrommel 4 antreibt und auf der diese radial gelagert ist.The essential parts of the axial piston machine, generally designated 1 , are a housing formed from a pot-shaped housing part 2 and a housing cover 3 , a cylinder drum 4 rotatably mounted therein with axial piston bores 5 , in which pistons 8 , which can be driven by a swash plate 6 and are provided with sliding shoes 7 , are displaceably mounted are a generally designated 9 control mirror with associated Steuerka channels 11 , 12 , which connect the piston bores with supply or discharge lines 13 , 14 and a cylinder shaft 4 through drive shaft 15 , which drives the cylinder drum 4 and on which it is mounted radially .

Der Steuerspiegel 9 wird durch eine dünne Scheibe 16 gebildet, die aus hartem bzw. gehärtetem Stahlblech, vorzugsweise aus Federstahl besteht. Die dünne Scheibe 16 bzw. dünne Platte wird vorzugsweise aus einem vorgefer tigten Flachmaterial, insbesondere Bandmaterial gefertigt, welches in einer für den vorliegenden Lagerungs- bzw. Dichtungszweck ausreichenden Härte und Oberflächengüte auf dem Markt erhältlich ist, und aus dem die Scheibe 16 durch spanlose Fertigung wie Stanzen, Laserschneiden herausgearbeitet werden kann. Hierdurch ist eine einfache und preiswerte Herstellung möglich, weil zum einen das Flachmaterial insbesondere in Form eines Bandmaterials preiswert erhältlich ist und zum anderen ein preiswertes Ausschneiden möglich ist, da nach dem Ausschneiden eine Oberflächenbehandlung hinsichtlich der Oberflächengüte an der Scheibe 16 nicht erforderlich ist.The control mirror 9 is formed by a thin disk 16 , which consists of hard or hardened steel sheet, preferably spring steel. The thin disc 16 or thin plate is preferably made of a prefabricated flat material, in particular strip material, which is available in the market for a storage or sealing purpose sufficient hardness and surface quality, and from which the disc 16 by non-cutting production how punching, laser cutting can be worked out. This enables simple and inexpensive production because, on the one hand, the flat material, in particular in the form of a strip material, is inexpensively available and, on the other hand, inexpensive cutting is possible, since after the cutting, a surface treatment with regard to the surface quality on the disk 16 is not required.

Am Steuerspiegel 9 bzw. an der Scheibe 16 sind lediglich die üblichen nierenförmigen Steuerkanäle 11 und ein Drehsicherungsteil zur Drehsicherung auszubilden, die bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung im Zuge der Herstellung der Scheibe 16 gleichzeitig herausgearbeitet werden können. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 ist eine innere Drehsicherungsnase 17 am durch eine zentrale Ausnehmung 18 gebildeten inneren Rand 19 der Scheibe 16 ausgebildet, d.h. die Drehsicherungsnase 17 erstreckt sich radial einwärts. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist eine sich in der Ebene der Scheibe 16 radial auswärts erstreckende und somit vom Umfang der Scheibe 16 vorspringende Drehsicherungsnase 21 angeformt bzw. angeordnet. Die Drehsicherung ist dadurch bewirkt, daß beide Drehsicherungsnasen 17, 21 mit möglichst geringem Bewegungsspiel in eine Ausnehmung 22 bzw. 23 einfassen. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 ist die Drehsicherungsnase 17 quer zur Ebene der Scheibe 16 und zur der Zylindertrommel 4 abgewandten Seite ausgebogen und sie faßt in eine die axialen Begren zungswände 24 der allgemein mit 25 bezeichneten Drehsiche rung bildende Bohrung 26 im Gehäusedeckel 3 ein. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist die die Drehsiche rungsnase 21 aufnehmende Ausnehmung 23 durch axiale Stege 27 an der inneren Mantelfläche 28 des Gehäuses gebildet.On the control mirror 9 or on the disk 16 , only the usual kidney-shaped control channels 11 and an anti-rotation part for anti-rotation are to be formed, which can be worked out simultaneously in the configuration according to the invention in the course of the manufacture of the disk 16 . In the embodiment according to FIG. 1 and 2 is an internal anti-rotation lug 17 formed on the formed by a central recess 18 the inner edge 19 of the disc 16, ie the anti-rotation lug 17 extending radially inwardly. In the embodiment according to FIG. 3, an anti-rotation lug 21 which extends radially outward in the plane of the disk 16 and thus projects from the periphery of the disk 16 is formed or arranged. The anti-rotation is effected in that both anti-rotation lugs 17 , 21 enclose in a recess 22 and 23 with as little movement play as possible. In the embodiment according to FIG. 1 and 2, the anti-rotation lug 17 is transversely bent to the plane of the disc 16 and the cylinder drum 4 side away and handled in an axial Begren Zung walls 24 of the rotary Siche generally designated 25 tion forming bore 26 in the housing cover 3, a . In the embodiment shown in FIG. 3, the rotary locking nose 21 receiving recess 23 is formed by axial webs 27 on the inner circumferential surface 28 of the housing.

Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen liegt die Scheibe 16 unmittelbar an der Innenwand des Gehäusedeckels 3 an, wobei sie zwischen dieser mit 29 bezeichneten Innenwand und der mit 31 bezeichneten Stirnfläche der Zylindertrommel 4 axial abgestützt ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht außerdem die Zylindertrommel 4 aus Bronze und der Steuerspiegel 9 bzw. die Scheibe 16 aus einem hochwertigem Stahl, nämlich Federstahl. Der Gehäusedeckel 3 kann dagegen aus einem verhältnismäßig minderwertigen und preiswertigen Stahl oder Gußmaterial hergestellt werden.In the present exemplary embodiments, the disk 16 lies directly against the inner wall of the housing cover 3 , wherein it is axially supported between the inner wall, designated 29 , and the end face, designated 31 , of the cylinder drum 4 . In the present exemplary embodiment, the cylinder drum 4 is also made of bronze and the control mirror 9 or the disk 16 is made of high-quality steel, namely spring steel. The housing cover 3 , however, can be made of a relatively low-quality and inexpensive steel or cast material.

Aufgrund der verhältnismäßig geringen Dicke d der Scheibe 16, die vorzugsweise etwa 0,5 bis 2 mm beträgt, ist es zwecks Schaffung eines ausreichenden Strömungsquer schnitts erforderlich, die sich zwischen den nierenförmigen Steuerkanälen 11 in der Scheibe 16 und den Zuführungs- bzw. Abführungsleitungen 13, 14 erstreckenden Steuerkanäle 12 im Gehäusedeckel 3 ebenfalls nierenförmig wie die Steuerkanäle 11 anzuordnen. Die die Kolbenbohrungen 5 mit den Steuerkanälen 11, 12 verbindenden Steuerkanäle 10 in der Stirnwand der Zylindertrommel 4 sind übliche axiale Kanäle in Form von Bohrungen.Due to the relatively small thickness d of the disc 16 , which is preferably about 0.5 to 2 mm, it is necessary to create a sufficient flow cross section between the kidney-shaped control channels 11 in the disc 16 and the feed or discharge lines 13th , 14 extending control channels 12 in the housing cover 3 also kidney-shaped to arrange as the control channels 11 . The control channels 10 connecting the piston bores 5 with the control channels 11 , 12 in the end wall of the cylinder drum 4 are conventional axial channels in the form of bores.

Die Montage des Steuerspiegels 9 bzw. der Scheibe 16 erfolgt durch einfaches Einlegen zwischen die Zylinder trommel 4 und den Gehäusedeckel 3.The assembly of the control mirror 9 or the disc 16 is done by simply inserting the cylinder drum 4 and the housing cover 3rd

Auf eine Funktionsbeschreibung der Axialkolbenmaschine kann verzichtet werden, weil diese allgemein bekannt ist.On a functional description of the axial piston machine can be dispensed with because it is generally known is.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 mündet die eine Ausnehmung 22 für die Drehsicherungsnase 17 bildende Bohrung 26 einerseits in der Zuführungsleitung 13 und andererseits in den zwischen dem Gehäusedeckel 3 und der Zylindertrommel 4 aufgrund der Zwischenlage der Scheibe 16 vorhandenen Spalt 32, der zum Hohlraum 33 der Zylindertrommel 4 offen ist und der durch einen Freistich 34 an der Stirnfläche 31 der Zylindertrommel 4 vergrößert sein kann. Die Ausnehmung 22 bzw. der Spalt 32 ist weiter über das Spiel der Verzahnung 35 zwischen Antriebswelle 15 und Zylindertrommel 4 mit dem äußeren Gehäuseraum 36 verbunden. Die Ausnehmung 22 erfüllt somit eine weitere Funktion, nämlich Gehäuse entlüftung bzw. Abführung von Lecköl.In the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, the bore 26 forming a recess 22 for the anti-rotation lug 17 opens on the one hand in the feed line 13 and on the other hand into the gap 32 between the housing cover 3 and the cylinder drum 4 due to the interposition of the disc 16 , which leads to the cavity 33 of the cylinder drum 4 is open and which can be enlarged by an undercut 34 on the end face 31 of the cylinder drum 4 . The recess 22 or the gap 32 is further connected to the outer housing space 36 via the play of the toothing 35 between the drive shaft 15 and the cylinder drum 4 . The recess 22 thus fulfills a further function, namely ventilation of the housing or removal of leakage oil.

Die Zentrierung der Scheibe 16 erfolgt beim Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 1 und 2 an ihrem kreisrunden Außenumfang 38, mit dem sie an der wenigstens in diesem Bereich zylindrischen Innenwand 39 des topfförmigen Gehäuseteils 2 unter Berücksichtigung eines notwendigen Montagespiels anliegt. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist eine solche Zentrierung ebenfalls möglich. Die Scheibe 16 kann aber auch an ihrem kreisrunden Innenumfang bzw. inneren Rand 19 zentriert sein. Hierzu kann eine Schulter oder ein Absatz bzw. Vorsprung am Gehäusedeckel 3 dienen.The centering of the disk 16 takes place in the exemplary embodiment according to FIGS . 1 and 2 on its circular outer circumference 38 , with which it bears against the at least in this area cylindrical inner wall 39 of the cup-shaped housing part 2 taking into account a necessary assembly play. In the exemplary embodiment according to FIG. 3, such centering is also possible. The disc 16 can also be centered on its circular inner circumference or inner edge 19 . A shoulder or a shoulder or projection on the housing cover 3 can serve this purpose.

Claims

1. Axial piston machine with a cylinder drum rotatably mounted in a housing, in which a plurality of pistons are slidably mounted in piston bores, throughput channels which open at the end face of the cylinder drum and a control mirror arranged between the cylinder drum and a housing-side support part with control channels that control the throughput channels Connect to supply and discharge lines, characterized in that the control mirror ( 9 ) is formed by a disc ( 16 ), preferably loose and secured against rotation, made of a flat material.

2. Axial piston machine according to claim 1, characterized in that the surface of the disc ( 16 ) facing the cylinder drum ( 4 ) is prefabricated with respect to its quality, in particular hardness and finishing, on the flat material preferably in the form of a strip material.

3. Axial piston machine according to claim 1 or 2, characterized in that the disc ( 16 ) machined from the flat or strip material without cutting, preferably punched or cut out by laser beams.

4. Axial piston machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the disc ( 16 ) consists of hardened steel, preferably of spring steel.

5. Axial piston machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the disc ( 16 ) is arranged directly on the housing part ( 3 ) forming the supporting part and the kidney-shaped control channels ( 12 ) are also arranged in the housing wall ( 3 ).

6. Axial piston machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rotation lock ( 25 ) has at least one on the disc ( 16 ) integrally formed rotation lock nose ( 17 ; 21 ), the game with the least possible movement in a recess ( 22 ; 23 ) in the housing wall ( 3 ) or an attachment of the same.

7. Axial piston machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the anti-rotation lug ( 17 ; 21 ) is arranged on the outer circumference of the disc ( 16 ) or on an inner circumference of the disc ( 16 ) formed by a central recess ( 18 ).

8. Axial piston machine according to claim 6 or 7, characterized in that the anti-rotation lug ( 17 ) is bent out transversely to the plane of the disc ( 16 ), preferably to the side facing away from the cylinder drum ( 4 ).

9. Axial piston machine according to one of claims 6 to 8, characterized in that the anti-rotation lug ( 17 ; 21 ) receiving recess through a bore ( 28 ) is preferably formed in the housing wall ( 3 ).

10. Axial piston machine according to one of claims 6 to 8, characterized in that the anti-rotation lug ( 21 ) receiving recess ( 23 ) by two spaced approaches preferably in the form of axial webs ( 27 ) on the inner lateral surface ( 28 ) of the housing is.

11. Axial piston machine according to one of claims 6 to 9, characterized in that the recess is part of the supply line ( 13 ) with the cavity of the housing, in particular a central cavity ( 33 ) of the cylinder drum ( 4 ) connecting channel.

12. Axial piston machine according to one of claims 1 to 11, characterized in that the disc ( 16 ) has a preferably circular outer and / or inner circumference ( 38 , 39 ) and with the outer or inner circumference ( 38 , 39 ) on a shoulder or an approach of the housing ( 2 ), in particular on the inner circumference ( 39 ) of the housing ( 2 ), is centered.