EP0090953A2 - Hydraulische Axialkolbenmaschine - Google Patents

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EP0090953A2
EP0090953A2 EP83102220A EP83102220A EP0090953A2 EP 0090953 A2 EP0090953 A2 EP 0090953A2 EP 83102220 A EP83102220 A EP 83102220A EP 83102220 A EP83102220 A EP 83102220A EP 0090953 A2 EP0090953 A2 EP 0090953A2
Authority
EP
European Patent Office
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housing
bearing
piston machine
axial piston
ring
Prior art date
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Application number
EP83102220A
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English (en)
French (fr)
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EP0090953B1 (de
EP0090953A3 (en
Inventor
Wilhelm Nolden
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PepsiAmericas Inc
Original Assignee
Abex Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Abex Corp filed Critical Abex Corp
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Publication of EP0090953A3 publication Critical patent/EP0090953A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0090953B1 publication Critical patent/EP0090953B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014—Details or component parts
    • F04B1/2064—Housings
    • F04B1/2071—Bearings for cylinder barrels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014—Details or component parts
    • F04B1/2064—Housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
    • F05C2253/12—Coating

Definitions

  • Hydraulic axial piston machines i.e. Pumps or motors are known in a wide variety of designs.
  • Such hydraulic axial piston machines have a firm place in the drive technology due to the high power density, the possibility of continuously variable transmission ratios in adaptation to different operating data, a natural overload protection and the relatively large mobility between drive (pump) and drive (motor; cylinder).
  • They have the disadvantage that they generate strong operating noises.
  • the demand for higher capacities and power densities higher pressures; speeds and flow velocities with a reduced construction mass
  • stands in the way of effective noise reduction at the point of origin so that expensive and time-consuming secondary measures (encapsulation and isolated installation) are often necessary to keep the noise pollution bearable .
  • the hydraulic axial piston machines have a large number of different components, which, including the associated transmission lines, form a complicated vibration system with many excitation points, which mutually influence one another and, via complex transmission mechanisms, the vibration-capable components of such a machine - and that almost all components - cause vibrations in a variety of ways stimulate.
  • Known hydraulic axial piston machines according to the preamble have a housing made of gray cast iron or a light metal alloy, so that the vibrations un are transmitted indirectly, so that there is also a direct emission of the noise.
  • the force flow of the excitation forces, ie the forces generated during operation, leads through the housing and thus causes the direct noise emission to the outside.
  • the invention has for its object to provide a hydraulic axial piston machine according to the preamble of claim 1, which runs quietly and at the same time enables a higher power and power density without the construction mass being increased by additional components.
  • a support frame which essentially consists of the central tube, the distributor and the like. the control floor.
  • the distributor and the control floor are connected to the central pipe in a positive or non-positive manner.
  • the central tube also serves as the bearing for the radial bearing of the cylinder drum.
  • the central tube which is not a component that is visible from the outside - it lies in the housing cap - can be made of a material which is advantageous for its technical task and can be constructed in such a way as is necessary to absorb the forces and to support it.
  • the entire flow of power, which originates from the excitation forces - generated between the piston and the cylinder drum - remains in the distributor, in the central tube, in the control floor and in the swashplate. In addition to the piston and cylinder drum, these are the components through which the power flow takes place. The power flow does not take place through the housing, so that direct noise emission to the outside is prevented. The noise reduction is supported by the damping ring.
  • the axial piston machine can advantageously be designed as specified in claim 3.
  • the advantages of plain bearing technology can be exploited without having to accept disadvantages with regard to service life and the like.
  • the floating and freely rotating bearing ensures a correspondingly long service life.
  • the advantages of lower noise generation in relation to rolling bearings can be used in connection with the other measures for noise reduction and damping.
  • the bearing between the swash plate and the control base is constructed in such a way that a damping plate (claim 4) can be used, so that transmission of noise to the outside is suppressed in this area as well.
  • the drive shaft 5 is passed through the distributor 3 and the control plate 6.
  • the drive shaft drives a cylinder drum 7 with a piston 8.
  • the connection between the drive shaft 5 and the cylinder drum 7 takes place via a toothing sleeve 38 made of plastic or similar damping material with an internal and external tooth profile for transmitting the torque.
  • a helical spring 39 ensures a corresponding preload.
  • a housing cap 4 which surrounds the other components of the axial piston pump, is fastened to the housing 2 with the aid of a tensioning band 35 and with the interposition of a sealing ring 37.
  • the sliding shoes 11 are biased against the swash plate 10 by a pressure plate 9.
  • the drive shaft 5 led out of the housing 2 on one side is supported in a slide bearing 52 with corresponding bearing shells and bearing rings.
  • a sealing ring 53 which also rotates, ensures a corresponding seal. It is biased by several springs 56.
  • a pin 55 ensures that the sealing ring 53 also rotates.
  • a cover 54 forms the closure of the housing 2.
  • the actual stator of the axial piston pump is formed by a central tube 41 which is mounted in the housing 2 via two plastic damping rings 57.
  • This central tube 41 practically forms a support frame for absorbing all hydraulic forces, namely both in the axial and in the radial direction.
  • the central tube serves to support the cylinder drum 7 forming the rotor and a pin ring 42 for guiding the swash plate 10 and for fastening the control base 22, which absorbs the axial forces of the swivel body bearing.
  • the cylinder drum is supported by a freely rotating bearing ring 43 which has a number of radial lubrication bores 48.
  • the cylinder drum 7 is received by a sleeve 45 which is supported axially and radially against the bearing ring 43.
  • the sleeve forms a fit with the outer surface of the cylinder drum 7, which enables a relative axial movement.
  • a relative rotational movement is prevented by a pin 46.
  • Wave springs 47 which generate an axial preload, ensure that the bearing ring 43 runs smoothly.
  • the preload simultaneously forms the static pressure of the cylinder drum 7 on the control plate 6 ..
  • the freely rotating bearing ring 43 forms an inner lubricating gap Si with the sleeve 45 and an outer lubricating gap Sa with the central tube 41, so that two gaps - viewed from a functional point of view - are connected in series.
  • the mean resulting lateral force of all pistons loaded on the pressure side of the pump runs in the direction of arrow Z (FIG. 6) and loads the bearing ring 43 in the center.
  • the build-up of two heavy-duty hydrodynamic oil pressure films in the Si and Sa columns is supported by pressure oil from the high-pressure side of the pump, which is forced in front of the pressure zone via a flow restrictor.
  • the supply takes place via a supply line 51.
  • the lubrication gap Si is supplied by the radial lubrication holes 48 in the bearing ring 43.
  • correspondingly designed lubrication channels 50 are formed on the bead 44 of the sleeve 45, depending on the direction of rotation. As a result, the bearing ring 43 is flooded with splash oil from the pump housing during operation.
  • the bearing ring 43 is supported on the other side against a support ring 49 provided with openings. Due to the flooding of the bearing ring 43 described, a highly loaded hydrodynamic lubricating film also forms in the gap to the support ring 49 during operation.
  • the central tube 41, the pin ring 42, the support ring 49 and the control plate 6 are to be considered as stator parts.
  • the cylinder drum 7 with the sleeve 45 rotate at the pump speed.
  • a drag torque acts on the bearing ring 43 during operation, so that it rotates at about half the pump drive speed under normal operating conditions (approx. 100 ° C.).
  • the swash plate 10 is pivotally mounted so that a variable piston stroke results when pivoted about a corresponding transverse axis.
  • the swash plate 10 is screwed onto a swivel body 12.
  • Side guide arms 13 of the pivot body 12 comprise a respective laterally on the two pins 14 of the pin ring 42 rotatably mounted sliding block 1 5.
  • the axis of rotation is identical to the transverse or pin axis MM.
  • the rear side of the swivel body 12 has a radius R in the areas L, so that when the swivel body 12 rotates about the pin axis MM, a linear movement of the running plate 16 results.
  • a frictional engagement occurs between the swivel body 12 and the running plate 16, similar to a loaded roller on a flat surface, only with the difference that the roller - i.e. swivel body 12 - in the axis MM is fixed, and the documents - ie running plate 16 - moves transversely to the axis MM.
  • the swivel body 12 and the running plate 16 are coupled via guide grooves and rollers 17.
  • the movement of the running plate 16 runs vertically.
  • the running plate 16 is in turn supported on owei linear roller bearings 18 which roll on fixed plates 19.
  • a cage 20 is used to secure the position of the linear roller bearings 18, which like a frame encompasses the linear roller bearings and secures them in the respective position without play.
  • the running plate 16 runs through twice the distance as the cage 20 or the linear roller bearing 18.
  • the fixed plates 19 rest on damping plates 21 made of plastic, which in turn are arranged in corresponding chambers in the control floor 22.
  • the control base 22 is screwed to the pin ring 42.
  • the elastic deflection of these entire bearings can be calculated by correspondingly calculating the rigidity of the running plate 16, the fixed plates 19 and the damping plates 21 place so influenced that the line force (Hertzian pressure) introduced between swivel body 12 and bearing plate 16 distributes the bearing force evenly over all rolling elements of the linear roller bearings.
  • the damping plates 21 made of plastic isolate the operating noises and the vibrations of the pump mechanism from the control floor 22.
  • the position of the running plate 16 and the cage 20 with the two linear roller bearings 18, which is dependent on the respective swivel angle of the swivel body 12, is geometrically clearly determined by two rotatable brackets 23 screwed on the outside of the cage 20, respectively.
  • the brackets are mounted on plastic bushings in the coupling points.
  • the pump regulator 24 with the adjusting piston 25 is accommodated in the control base 22.
  • the adjusting piston 25 is designed as a differential piston.
  • a yoke 26 is screwed onto the rod end of the adjusting piston and comprises a bolt 27 in the form of a fork.
  • the bolt is rotatably mounted in a bridge 28.
  • the bridge 28 is screwed to the swivel body 12.
  • control slots 32 and 33 are formed in the control plate, which ensure a connection to the suction line 30 and the pressure line 31, respectively.
  • Sleeves 34 made of plastic represent an acoustic decoupling of the distributor 3 from the housing 2 and therefore contribute to noise reduction.
  • a line 36 is supplied with pressure oil from the pressure side, which in turn supplies the pump regulator 24 and the channel 51 with pressure oil.

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Abstract

Die hydraulische Axialkolbenmaschine, vorzugsweise Axialkolbenpumpe ist von der Schrägscheibenbauart. Der Stator ist als Zentralrohr 41 ausgebildet, an dem sich das Radiallager 43, der Verteiler 3 und ein der Lagerung der Schrägscheibe 10 dienender Steuerboden 22 abstützt. Hierdurch verbleibt der gesamte Kraftfluß in diesen Bauteilen, d.h. er findet nicht durch das Gehäuse 2 statt, so daß eine direkte Geräuschabstrahlung nach außen verhindert wird. Weitere Teile sorgen für eine zusätzliche Geräuschdämpfung, wobei gleichzeitig eine höhrere Leistung und Leistungsdichte ermöglicht wird, ohne die Baumasse durch zusätzliche Bauteile zu vergrößern.

Description

  • Hydraulische Axialkolbenmaschinen, d.h. Pumpen oder Motoren, sind in der unterschiedlichsten Bauart bekannt. Derartige hydraulische Axialkolbenmaschinen haben aufgrund der hohen Leistungsdichte, der Möglichkeit der stufenlosen Getriebeübersetzung in Anpassung an verschiedene Betriebsdaten, eines natürlichen Überlastungsschutzes und der relativ großen Beweglichkeit zwischen Antrieb (Pumpe) und Abtrieb (Motor; Zylinder) einen festen Platz in der Antriebstechnik. Sie besitzen aber den Nachteil, daß sie starke Betriebsgeräusche erzeugen. Besonders die Forderung nach größeren Leistungen und Leistungsdichten (höheren Drücken; Drehzahlen und Strömungsgeschwindigkeiten bei reduzierter Baumasse) steht einer wirksamen Geräuschminderung an der Entstehungsstelle entgegen, so daß häufig teuere und aufwendige Sekundärmaßnahmen (Kapselung und isolierte Aufstellung) erforderlich sind, um die Geräuschbelästigung erträglich zu halten. Die hydraulischen Axialkolbenmaschinen weisen eine Vielzahl unterschiedlicher Bauteile auf, die einschließlich der dazugehörenden übertragungsleitungen ein kompliziertes Schwingungssystem mit vielen Erregerstellen bilden, die sich gegenseitig beeinflußen und über komplexe Ubertragungsmechanismen die schwingungsfähigen Bauteile einer solchen Maschine - und daß sind fast alle Bauteile - in vielfältiger Weise zu Schwingungen anregen.
  • Bekannte hydraulische Axialkolbenmaschinen nach dem Oberbegriff weisen ein Gehäuse aus Grauguss oder einer Leichtmetallegierung auf, auf daß die Schwingungen unmittelbar übertragen werden, so daß hier auch eine direkte Abstrahlung der Geräusche erfolgt. Der Kraftfluß der Erregerkräfte, d.h. der während des Betriebes erzeugten Kräfte führt durch das Gehäuse und bedingt so die direkte Geräuschabstrahlung nach außen.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Axialkolbenmaschine nach dem Obergriff des Anspruches 1 zu schaffen, die geräuscharm läuft und dabei gleichzeitig eine höhere Leistung und Leistungsdichte ermöglicht, ohne daß die Baumasse durch zusätzliche Bauteile vergrößert wird.
  • Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird ein Stützrahmen geschaffen, der im wesentlichen aus dem Zentralrohr, dem Verteiler unä . dem Steuerboden besteht. Verteiler und Steuerboden sind formschlüssig oder kraftschlüssig mit dem Zentralrohr verbunden. Das Zentralrohr dient auch der Lagerung für das Radiallager der Zylindertrommel. Das Zentralrohr, das kein von außen sichtbares Bauteil ist - es liegt in der Gehäusekappe -, kann aus einem für seine technische Aufgabe vorteilhaften Werkstoff hergestellt und so konstruiert sein, wie es zur Aufnahme der Kräfte und zur Abstützung erforderlich ist. Der gesamte Kraftfluß, der von den Erregerkräften - erzeugt zwischen Kolben und Zylindertrommel - ausgeht, verbleibt im Verteiler, im Zentralrohr, im Steuerboden und in der Schrägscheibe. Dieses sind neben Kolben und Zylindertrommel die Bauteile, durch die der Kraftfluß stattfindet. Der Kraftfluß findet nicht durch das Gehäuse statt, so daß eine direkte Geräuschabstrahlung nach außen verhindert wird. Die Geräuschdämpfung wird noch durch den Dämpfungsring unterstützt.
  • Zusätzlich ist es möglich, in die Leitungen zwischen Verteiler und Gehäuse Hülsen aus Kunststoff einzusetzen, um für eine weitere Geräuschdämpfung zu sorgen. Es besteht kein direkter metallischer Kontakt zwischen der Mechanik der Axialkolbenmaschine und dem Gehäuse. Es findet keine direkte Abstrahlung von Geräuschen an die Umgebung statt.
  • In vorteilhafter Weise kann die Axialkolbenmaschine so ausgebildet sein, wie in Anspruch 3 angegeben. Durch den Einsatz des Lagerringes können die Vorteile der Gleitlager-Technik ausgenutzt werden, ohne daß hierdurch Nachteile hinsichtlich Lebensdauer und dergleichen in Kauf genommen werden müssen. Die schwimmende und frei umlaufende Lagerung sorgt für eine entsprechend hohe Lebensdauer. Die Vorteile der geringeren Geräuscherzeugung im Verhältnis zu Wälzlagern können im Zusammen- - hang mit den anderen Maßnahmen zur Geräuschverminderung und-dämpfung genutzt werden.
  • Wenn die Axialkolbenmaschine so aufgebaut ist, wie in Anspruch 3 angegeben, dann ist die Lagerung zwischen Schrägscheibe und Steuerboden so konstruiert, daß eine Dämpfungsplatte (Anspruch4 ) eingesetzt werden kann, so daß auch in diesem Bereich eine übertragung von Geräusch nach außen unterdrückt wird.
  • Die grundsätzliche Maßnahme nach Anspruch 1, die bei Axialkolbenmaschinen der unterschiedlichsten Bauart eingesetzt werden kann, wird durch die vorteilhaften Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 2 bis 6 je nach Bauart und technischer Anforderung unterstützt.
  • In dem Gehäuse 2 ist ein Verteiler 3 befestigt, der auch die Steuerplatte 6 trägt. Durch den Verteiler 3 und die Steuerplatte 6 ist die Antriebswelle 5 hindurchgeführt.
  • Die Antriebswelle treibt eine Zylindertrommel 7 mit Kolben 8. Die Verbindung zwischen der Antriebswelle 5 und der Zylindertrommel 7 erfolgt über eine Verzahnungshülse 38 aus Kunststoff oder ähnlichem dämpfenden Werkstoff mit einem Innen- und Außenzahnprofil zur Ubertrages des Drehmomentes. Für eine entsprechende Vorspannung sorgt eine Schraubenfeder 39.
  • An dem Gehäuse 2 ist mit Hilfe eines Spannbandes 35 und unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes 37 eine Gehäusekappe 4 befestigt, welche die übrigen Bauteile der Axialkolbenpumpe umgibt. Dieses sind insbesondere die Schrägscheibe 10, an der sich die Gleitschuhe 11 ab- stützen. Die Gleitschuhe 11 sind durch eine Andrückplatte 9 gegen die Schrägscheibe 10 vorgespannt.
  • Die einseitig aus dem Gehäuse 2 herausgeführte Antriebswelle 5 ist in einem Gleitlager 52 mit entsprechenden Lagerschalen und Lagerringen gelagert. Ein Dichtungsring 53, der mitrotiert, sorgt für eine entsprechende Abdichtung. Er wird durch mehrere Federn 56 vorgespannt. Ein Stift 55 stellt sicher, daß sich der Dichtungsring 53 mitdreht. Ein Deckel 54 bilden den Verschluß des Gehäuses 2.
  • Der eigentliche Stator der Axialkolbenpumpe wird durch ein Zentralrohr 41 gebildet, das über zwei Dämpfungsringe 57 aus Kunststoff in dem Gehäuse 2 gelagert ist. Dieses Zentralrohr 41 bildet praktisch einen Stützrahmen zur Aufnahme sämtlicher hydraulischer Kräfte,und zwar sowohl in axialer als auch in radialer Richtung. Das Zentralrohr dient der Abstützung der den Rotor bildenden Zylindertrommel 7, und eines Zapfenringes 42 zur Führung der Schrägscheibe 10 sowie zur Befestigung des Steuerbodens 22, welcher die axialen Kräfte der Schwenkkörper-Lagerung aufnimmt.
  • Die Abstützung der Zylindertrommel erfolgt über einen frei umlaufenden Lagerring 43, der eine Anzahl radialer Schmierbohrungen 48 aufweist. Die Zylindertrommel 7 wird von einer Hülse 45 aufgenommen, die sich axial und radial gegen den Lagerring 43 abstützt. Die Hülse bildet mit der Außenfläche der Zylindertrommel 7 eine Passung, die eine relative axiale Bewegung ermöglicht. Eine relative Drehbewegung wird durch einen Stift 46 verhindert.
  • Für den ruhigen Lauf des Lagerringes 43 sorgen Wellenfedern 47, die eine axiale Vorspannung erzeugen. Die Vorspannung bildet gleichzeitig die statische Anpressung der Zylindertrommel 7 an die Steuerplatte 6..
  • Der frei umlaufende Lagerring 43 bildet mit der Hülse 45 einen inneren Schmierspalt Si und mit dem Zentralrohr 41 einen äußeren Schmierspalt Sa, so daß zwei Spalte - funktionstechnich betrachtet - in Reihe geschaltet sind. Die mittlere resultierende Seitenkraft aller auf der Druckseite der Pumpe belasteten Kolben verläuft in Richtung des Pfeiles Z (Fig. 6) und belastet den Lagerring 43 mittig.
  • Der Aufbau von zwei hochbelastbaren hydrodynamischen öldruckfilmen in den Spalten Si und Sa wird unterstützt durch zwangsweise vor der Druckzone über eine Mengendrossel zugeführtes Drucköl von der Hochdruckseite der Pumpe. Die Zuführung geschieht über eine Versorgungsleitung 51. Durch die radialen Schmierbohrungen 48 in dem Lagerring 43 wird der Schmierspalt Si versorgt. Zum Aufbau eines tragfähigen hydrodynamischen Schmierfilms an den Seitenflächen des Lagerringes 43 sind entsprechend ausgebildete, drehrichtungsabhängig geformte Schmicrkanäle 50 an dem Wulst 44 der Hülse 45 ausgebildet. Hierdurch wird der Lagerring 43 während des Betriebes mit Planschöl aus dem Pumpengehäuse umflutet.
  • Die Abstützung des Lagerringes 43 auf der anderen Seite erfolgt gegen einen mit Durchbrüchen versehenen Stützring 49. Bedingt durch die beschriebene Umflutung des Lageringes 43 bildet sich auch im Spalt zu dem Stützring 49 im Betrieb ein hochbelasteter hydrodynamischer Schmierfilm aus.
  • Das Zentralrohr 41, der Zapfenring 42, der Stützring 49 und die Steuerplatte 6 sind als Statorteile zu betrachten. Die Zylindertrommel 7 mit der Hülse 45 drehen sich mit Pumpendrehzahl. Infolge der viskosen Flüssikgeitsreibung in den Schmierspalten Si und Sa wirkt im.Betrieb auf den Lagerring 43 ein Schleppmoment, so daß sich dieser bei normalen Betriebsbedinungen (ca. 100° C) etwa mit der halben Pumpenantriebsdrehzahl dreht.
  • Da es sich bei der veranschaulichten Axialkolbenpumpe um-eine solche mit veränderlichem Hubvolumen handelt, ist die Schrägscheibe 10 schwenkbar gelagert, so daß sich bei Schwenkung um eine entsprechende Querachse ein veränderlicher Kolbenhub ergibt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Schrägscheibe 10 auf einem Schwenkkörper 12 verschraubt. Seitliche Führungsarme 13 des Schwenkkörpers 12 umfassen seitlich jeweils einen auf den beiden Zapfen 14 des Zapfenringes 42 drehbar gelagerten Gleitstein 15. Die Drehachse ist identisch mit der Quer-oder Zapfenachse M-M. Die Rückseite des Schwenkkörpers 12 besitzt in den Bereichen L einen Radius R, so daß sich bei der Drehung des Schwenkkörpers 12 um die Zapfenachse M-M eine Linearbewegung der Laufplatte 16 ergibt. Infolge der großen axialen Kolbenkräfte in der Druckzone entsteht zwischen dem Schwenkkörper 12 und der Laufplatte 16 ein Reibschluß, ähnlich wie eine belastete Walze auf einer ebenen Unterlage .abrollt, nur mit dem Unterschied, daß hier die Walze - sprich Schwenkkörper 12 - in der Achse M-M fixiert ist, und die Unterlagen - sprich Laufplatte 16 - sich quer zur Achse M-M bewegt. Der Schwenkkörper 12 und die Laufplatte 16 sind über Führungsnuten und -rollen 17 gekoppelt.
  • Unter Zugrundelegung der Darstellung der Fig. 4 verläuft die Bewegung der Laufplatte 16 in der Vertikalen. Die Laufplatte 16 stützt sich wiederum auf owei Linear.- rollenlager 18 ab, die auf Fixplatten 19 abrollen. Zur Lagesicherung der Linearrollenlager 18 dient ein Käfig 20, der wie ein Rahmen die Linerarrollenlager umfaßt und spielfrei in der jeweiligen Stellung sichert.
  • Bei Einleitung einer Schwenkbewegung durchläuft die Laufplatte 16 die doppelte Wegstrecke wie der Käfig 20 bzw. die Linearrollenlager 18.
  • Die Fixplatten 19 liegen auf Dämpfungsplatten 21 aus Kunststoff auf, die wiederum in entsprechenden Kammern in dem Steuerboden 22 angeordnet sind. Der Steuerboden 22 ist mit dem Zapfenring 42 verschraubt.
  • Durch entsprechende Berechnung der Steifigkeit der Laufplatte 16, der Fixplatten 19 und der Dämpfungsplatten 21, kann die elastische Durchbiegung dieser gesamten Lagerstelle so beeinflußt werden, daß sich die über eine Linienberührung (Hertz'sche Pressung) zwischen Schwenkkörper 12 und Laufplatte 16 eingeleitete Lagerkraft gleichmäßig auf alle Wälzkörper der Linearrollenlager verteilt. Durch die Dämpfungsplatten 21 aus Kunststoff werden die ßetriebsgeräusche und die Schwingungen der Pumpenmechanik vom Steuerboden 22 isoliert.
  • Die vom jeweiligen Schwenkwinkel des Schwenkkörpers 12 abhängige Stellung der Laufplatte 16 und des Käfigs 20 mit den beiden Linearrollenlagern 18 wirc geometrisch eindeutig bestimmt durch zwei jeweils außen am Käfig 20 angeschraubte, drehbare Laschen 23. Die Laschen sind in den Kopplungspunkten auf Büchsen aus Kunststoff gelagert.
  • Im Steuerboden 22 ist der Pumpenregler 24 mit dem Verstellkolben 25 untergebracht. Der Verstellkolben 25 ist als Differentialkolben ausgebildet. Am Stangenende des Verstellkolbens ist ein Joch 26 angeschraubt, das in Form einer Gabel einen Bolzen 27 umfaßt. Der Bolzen ist in einer Brücke 28 drehbar gelagert. Die Brücke 28 ist mit dem Schwenkkörper 12 verschraubt.
  • Die druckabhängig vom Pumpenregler 24 geregelte Position des Verstellkolbens 25 wird somit formschlüssig auf den Schwenkkörper 12 übertragen, d.h. einer bestimmten Stellung des Verstellkolbens.entspricht ein bestimmter Winkel der Schrägscheibe 10 und damit einem bestimmten Hubvolumen der Pumpe.
  • Die Abstützung des Schwenkkörpers 12 über die beschriebene Lagerung mittels Linearrollenlager auf dem Steuerboden 22, in dem auch die komplette Pumpenregler mit Verstellkolben untergebracht ist, ergibt infolge der Verschraubung mit dem Zapfenring 42 und dem Zentralrohr 41 eine äußerst kompakte, steife und damit schwingungsarme Konstruktion, die auch insbesondere hinsichtlich der Geräuschemissionerhebliche Vorteile bildet.
  • Wie beim Betrachten der Fig. 3 deutlich wird, sind in der Steuerplatte 6 Steuerschlitze 32 und 33 ausgebildet, die für eine Verbindung mit der Saugleitung 30 bzw. der Druckleitung 31 sorgen. Hülsen 34 aus Kunststoff stellen eine schalltechnische Abkoppelung des Verteilers 3 vom Gehäuse 2 dar und tragen deshalb zur Geräuschdämpfung bei. Von der Druckseite wird eine Leitung 36 mit Drucköl versorgt, die wiederum den Pumpenregler 24 als auch den Kanal 51 mit Drucköl versorgt.
    • Bezugszeichen
    • 1 Flansch
    • 2 Gehäuse
    • 3 Verteiler
    • 4 Gehäusekappe
    • 5 Antriebswelle
    • 6 Steuerplatte
    • 7 Zylindertrommel
    • 8 Kolben
    • 9 Andrückplatte
    • 10 Schrägscheibe
    • 11 Gleitschuh
    • 12 Schwenkkörper
    • 13 Führungsarm
    • 14 Zapfen
    • 15 Gleitstein
    • 16 Laufplatte
    • 17 Führungsrollen
    • 18 Rollenlager (linear)
    • 19 Fixplatte 2 St
    • 20 Käfig
    • 21 Dämpfungsplatte 2 St
    • 22 Steuerboden
    • 23 Laschen
    • 24 Pumpenregler
    • 25 Verstellkolben
    • 26 Joch
    • 27 Bolzen
    • 28 Brücke
    • 29 gekrümmte Fläche
    • 30 Saugleitung
    • 31 Druckleitung
    • 32) Steuerschlitze
    • 33
    • 34 Hülse aus Kunststoff
    • 35 Spannband
    • 36 Ölbohrung
    • 37 Dichtungsring
    • 38 Verzahnungshülse
    • 39 Schraubenfeder
    • 40 Gehäusekappe
    • 41 Zentralrohr
    • 42 Zapfenring, zweiteilig
    • 43 Lagerring
    • 44 Wulst an 45
    • 45 Hülse
    • 46 Stift .
    • 47 Wellenfeder
    • 48 Schmierbohrung
    • 49 Stütztring
    • 50 Schmierkanal
    • 51 Versorgungsleitung f. 50
    • 52 Gleitlager
    • 53 Dichtungsring
    • 54 Deckel
    • 55 Stift
    • 56 Federn
    • 57 Dämpfungsring

Claims (6)

1. Hydraulische Axialkolbenmaschine der Schrägscheibenbauart mit einer einseitig nach außen geführten, im Gehäuse gelagerten Welle für die Zylindertrommel, mit einem Verteiler und mit einem Radiallager zwischen dem am Gehäuse befestigten Stator und der Zylindertrommel, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator als Zentralrohr (41) ausgebildet ist, an dem sich das Radiallager (43), der Verteiler (3) und ein der Lagerung der Schrägscheibe (10) dienender Steuerboden (22) abstützt, daß zwischen dem Gehäuse (2) und dem Zentralrohr (41) ein Dämpfungsring (57) angeordnet ist und daß die nicht im Gehäuse (2) liegenden Pumpenbauteile (Zentralrohr 41, Steuerboden 22 und Schrägscheibe 10) durch eine nicht-tragende, mit dem Gehäuse verbundene Gehäusekappe abgedeckt sind.
2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusekappe (40) aus einem geräuschdämpfenden Material hergestellt ist.
3. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägscheibe (10) in an sich bekannter Weise über einen Schwenkkörper (12) in Zapfen (14) eines Zapfenringes schwenkbar gelagert ist und
daß der Schwenkkörper (12) mit der Schrägscheibe (10) senkrecht zur Zapfenachse M-M verschiebbar ist und über eine gekrümmte Fläche (29), deren Krümmungsradius R mit seinem Mittelpunkt auf der Zapfenachse M-M liegt, sowie auf einer Laufplatte (16) abrollt, die wiederum durch ein Linearrollenlager (18, 19) an einem mit dem Zapfenring (42) verbundenen Steuerboden (22) abgesützt ist.
4. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Linearrollenlager (18, 19) und dem Steuerboden (22) eine Dämpfungsplatte (21) aus Kunststoff oder dergleichen angeordnet ist.
5. Axialkolbenmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager zwischen dem Zentralrohr (41) und der Zylindertrommel (7) einen schwimmend und frei umlaufend angeordneten Lagerring (43) aufweist.
6. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (43) mit radialen Schmierbohrungen (48) versehen ist, die mit Drucköl (bei 51) versorgt werden.
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