EP0294739B1

EP0294739B1 - Axialkolbenmaschine mit einer Zylindertrommel und einem Steuerkörper

Info

Publication number: EP0294739B1
Application number: EP88108991A
Authority: EP
Inventors: Manfred Lotter; Rainer Stölzer
Original assignee: Hydromatik GmbH
Current assignee: Hydromatik GmbH
Priority date: 1987-06-11
Filing date: 1988-06-06
Publication date: 1991-10-23
Anticipated expiration: 2008-06-06
Also published as: EP0294739A3; DE3865742D1; EP0294739A2; DE3719520A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Axialkolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der US-PS-4 550 645 ist eine derartige Axialkolbenmaschine bekannt, deren scheibenförmiger Steuerspiegel an seinem Außenumfang zwei diametrale, sich in der Scheibenebene erstreckende Drehsicherungsnasen aufweist, die mit je einer nutartigen Ausnehmung je einen der zylindrischen Positionierstifte umgreifen, mit denen das Gehäuseunterteil am Gehäusedeckel des zweiteilig ausgebildeten Gehäuses positioniert ist. Diese beiden, die gehäuseseitigen Drehsicherungselemente darstellenden Positionierstifte sind von je einer in die Stirnfläche des Gehäuseunterteils eingearbeiteten Einsenkung umgeben, in die die Drehsicherungsnasen hineinragen; deren Dicke ist dabei gleich oder geringer als die Tiefe der Einsenkungen. Nachteilig an dieser bekannten Axialkolbenmaschine ist der durch das Einarbeiten der beiden Einsenkungen in das Gehäuseunterteil bedingte Zeitaufwand und der vergleichsweise große Materialaufwand für die beiden Drehsicherungsnasen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß keine durch den scheibenförmigen Steuerspiegel bedingte Bearbeitung des Gehäuses erforderlich und der Materialaufwand für den scheibenförmigen Steuerspiegel verringert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch die Verwendung einer Drehsicherung mit einer Drehsicherungsnase, die abgebogen ist und in eine gehäuseseitige Ausnehmung eingreift, kann auch bei kreisrundem Querschnitt dieser Ausnehmung eine Drehung der Scheibe sicher verhindert werden, zumal die erfindungsgemaße Drehsicherung radial innerhalb des Außenumfangs der Scheibe angeordnet ist. Die im Stand der Technik aufgrund des zylindrischen Querschnitts der Positionierstifte zur Vermeidung von Drehungen der Scheibe erforderliche zweite Drehsicherungsnase entfällt. Die auf diese Materialeinsparung wird noch dadurch erhöht, daß die Drehsicherungsnase in das gehäuseseitige Drehsicherungselement eingreift statt dasselbe in bekannter Weise zu umgreifen. Erfindungsgemäß entfällt ferner die bei der bekannten Drehsicherung erforderliche Bearbeitung des Gehäuses, da die Ausnehmung, in die die Drehsicherungsnase eingreift, Teil eines Kanals ist, der die Zuführungsleitung mit dem vom Gehäuse umschlossenen Hohlraum verbindet. Ein solcher Verbindungskanal ist zwangsläufig erforderlich, sodaß seine Herstellung keine zusätzliche, durch die Ausbildung der Drehsicherung erforderliche Maßnahme bedeutet.
Ein solcher Kanal kann beispielsweise eine leckölbohrung sein, die etwa die Zuführungsleitung mit einem zentralen Hohlraum der Zylindertrommel verbindet. Dabei kann die Scheibe eine Ringscheibe sein, an deren Innenumfang die Drehsicherungsnase ausgebildet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den verbleibenden Unteransprüchen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1: eine erfindungsgemäß ausgestaltete Axialkolbenmaschine im axialen Schnitt, und
Fig. 2: den Schnitt A-B in Fig. 1;

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 Steuerkanälen 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.
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 vorgefertigten 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.
Am Steuerspiegel 9 bzw. an der Scheibe 16 sind lediglich die üblichen nierenförmigen Steuerkanäle 11 und eine einen Teil einer Drehsicherung 25 für die Scheibe 16 darstellende Drehsicherungsnase auszubilden, die bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung im Zuge der Herstellung der Scheibe 16 gleichzeitig herausgearbeitet werden können. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die 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. Die Drehsicherung ist dadurch bewirkt, daß die Drehsicherungsnase 17 quer zur Ebene der Scheibe 16 und zur der Zylindertrommel 4 abgewandten Seite ausgebogen ist und mit möglichst geringem Bewegungsspiel in eine Ausnehmung 22, die Teil einer Bohrung 26 im Gehäusedeckel 3 ist,. derart einfasst, daß sie im Eingriff steht mit der die Bohrung 26 definierenden axialen Begrenzungswand 24. ein.
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.
Aufgrund der verhältnismäßig geringen Dicke d der Scheibe 16, die vorzugsweise etwa 0,5 bis 2 mm beträgt, ist es zwecks Schaffung eines ausreichenden Strömungsquerschnitts erforderlich, die sich zwischen den nierenförmigen Steuerkanälen 11 in der Scheibe 16 und den Zuführungsbzw. 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.
Die Montage des Steuerspiegels 9 bzw. der Scheibe 16 erfolgt durch einfaches Einlegen zwischen die Zylindertrommel 4 und den Gehäusedeckel 3.
Auf eine Funktionsbeschreibung der Axialkolbenmaschine kann verzichtet werden, weil diese allgemein bekannt ist.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel 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 Gehäuseentlüftung bzw. Abführung von Lecköl.
Die Zentrierung der Scheibe 16 erfolgt beim vorliegenden Ausführungsbeispiel 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. 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.
Die Scheibe 16 ist aufgrund ihrer geringen Dicke elastisch verformbar und deshalb ist ein bei ihrer Herstellung, z. B. bei der Härtung, auftretender Verzug unschädlich, da ein solcher überdruckt werden kann, d. h. die Auswirkungen des Verzugs auf die Dichtigkeit wird ganz erheblich gemindert, bzw. ein vorhandener Verzug ist unschädich.

Claims

Axialkolbenmaschine mit einer in einem Gehäuse drehbar gelagerten Zylindertrommel, die mehrere Kolbenbohrungen aufweist, in denen je ein Kolben verschiebbar geführt ist und die über je einen Durchsatzkanal an der Stirnseite der Zylindertrommel ausmünden, mit einem zwischen der Zylindertrommel und einem gehäuseseitigen Stützteil angeordneten Steuerspiegel, der die Durchsatzkanäle mit Zu-bzw. Abführungsleitungen verbindende Steuerkanäle aufweist und als eingelegte dünne Scheibe aus Flachmaterial ausgebildet ist, und mit einer einander paarweise zugeordnete Drehsicherungselemente aufweisenden Drehsicherung für die Scheibe, wobei eines der Drehsicherungselemente als einstückig an die Scheibe angeformte Drehsicherungsnase ausgebildet ist, die mit einem gehäuseseitigen Drehsicherungselement im Eingriff steht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehsicherung (25) lediglich zwei Drehsicherungselemente (17,22) umfaßt, deren eines als gehäuseseitige Ausnehmung (22) ausgebildet ist und deren anderes in Form der an der Scheibe (16) angeformten Drehsicherungsnase (17), entsprechend abgebogen, in die Ausnehmung (22) eingreift, welche Teil eines Kanals (26) ist, der die Zuführungsleitung (13) mit dem vom Gehäuse (2,3) umschlossenen Hohlraum verbindet.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kanal (26) die Zuführungsleitung (13) mit einem zentralen Hohlraum (33) der Zylindertrommel (4) verbindet.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheibe (16) eine Ringscheibe mit an ihrem Innenumfang (19) angeformter Drehsicherungsnase (17) ist.
Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheibe (16) einen vorzugsweise kreisrunden Außen- und/oder Innenumfang (38, 19) aufweist und mit dem Außen- oder Innenumfang (38, 19) an einer Schulter bzw. einem Ansatz des Gehäuses (2), insbesondere am Innenumfang (39) des Gehäuses (2), zentriert ist.
Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheibe (16) unmittelbar an der das Stützteil bildenden Gehäusewand (3) angeordnet ist, und die nierenförmigen Steuerkanäle (12) ebenfalls in der Gehäusewand (3) angeordnet sind.
Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die der Zylindertrommel (4) zugewandte Oberfläche der Scheibe (16) hinsichtlich ihrer Güte, insbesondere Härte und Feinbearbeitung, am Flachmaterial, vorzugsweise in Form eines Bandmaterials, vorgefertigt ist.
Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheibe (16) spanlos aus dem Flach- bzw. Bandmaterial herausgearbeitet, vorzugsweise gestanzt oder durch Laserstrahlen ausgeschnitten ist.
Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheibe (16) aus durchgehärtetem Stahl, vorzugsweise aus Federstahl, besteht.