EP0302208A2 - Axial piston machine with different angular partitions for the pistons, and/or piston-bores - Google Patents

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EP0302208A2
EP0302208A2 EP88109854A EP88109854A EP0302208A2 EP 0302208 A2 EP0302208 A2 EP 0302208A2 EP 88109854 A EP88109854 A EP 88109854A EP 88109854 A EP88109854 A EP 88109854A EP 0302208 A2 EP0302208 A2 EP 0302208A2
Authority
EP
European Patent Office
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pistons
axial piston
piston machine
piston
pitch circle
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EP88109854A
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German (de)
French (fr)
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EP0302208A3 (en
EP0302208B1 (en
Inventor
Manfred Lotter
Rainer Stölzer
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Hydromatik GmbH
Original Assignee
Hydromatik GmbH
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Publication of EP0302208A3 publication Critical patent/EP0302208A3/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/02—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis with wobble-plate

Definitions

  • the invention relates to an axial piston machine according to the preamble of claim 1.
  • the invention has for its object to design an axial piston machine of the type mentioned in such a way that the running noise of the axial piston machine can be reduced while ensuring the smallest possible construction.
  • the desired reduction in running noise results from different angular divisions of the pistons.
  • This advantage benefits the pistons on both pitch circles because they are arranged in the gaps of the largest angular divisions of the adjacent pitch circle.
  • the initially recognizable disadvantage of an uneven distribution of the pistons namely a poorer utilization of the available space due to the cylinder size specified by the minimum distance of two adjacent pistons required for strength, is at least largely eliminated in the embodiment according to the invention in that the pistons in the area of the gaps of the largest Angular divisions of the adjacent pitch circle are arranged.
  • the pistons can be arranged in the same number, unequal number and also in the same or unequal groups with respect to both partial circles, in which the angular divisions are the same, but the angular divisions are different from piston group to piston group.
  • an axial piston machine with at least two pitch circles and a relatively low running noise can thus be realized.
  • An axial piston machine according to the invention is therefore particularly suitable for the arrangement in the vicinity of recreation rooms for people, such as passenger compartments, and in particular for motor vehicles.
  • the non-uniform division is not arbitrary. Since the flow nonuniformity is a function of the division, the value can be the most sensible bandwidth for the division angle can be viewed with a number of pistons i. With a wider range, the flow pulsation would be greater than with a pump with a smaller number of pistons. However, this would contradict the design goal of a low pulsation corresponding to the number of pistons in an axial piston machine.
  • the axial piston pump generally designated 1 in FIG. 1 consists of a cup-shaped housing part 2 and a housing cover 3, a drive shaft 7 penetrating the cup-shaped housing part 2 and the cavity 4 of the housing generally designated 5 along the central axis 6, in each case a plurality of pistons 8, 9, which are arranged on partial circles 10, 11 and are axially displaceable in piston bores 12, 13 of the housing cover 3 by means of a swash plate 14, and generally with 15, 16; 17, 18 designated intake and exhaust valves.
  • the pistons 8, 9 are articulated with spherical heads in known slide shoes 19 and are supported by means of these slide shoes 19 on the inclined surface 21 of the swash plate 14, the respective retraction of the pistons 8, 9 is ensured by a retraction plate 22 which is supported radially in a ball head bearing 23 of a sleeve 24 arranged on the drive shaft 7 and is acted upon by the swash plate 14 by means of a spring 25 which engages the sleeve 24 and is supported on the housing cover 3.
  • the swash plate 14 is fixed in a rotationally fixed manner on the drive shaft 7 and is mounted in the radial and axial bearings 26, 27 arranged in the cup-shaped housing part 2 in the housing 5.
  • the drive shaft is also mounted on this side of the housing 5 and sealed by means of a shaft seal 28.
  • the drive shaft 7 is mounted in a radial bearing 29 in the housing cover 3.
  • the housing cover 3 has a relatively long cylindrical extension 31 on its inside, with which it projects by the dimension a into the cup-shaped housing part 2.
  • an inner and an outer intermediate ring 32, 33 are arranged axially one behind the other, of which the inner intermediate ring 32 on an axial shoulder 34 of the housing part 2 and the outer intermediate ring 33 abuts on an axial shoulder 35 on the neck 31.
  • the outer intermediate ring 33 On its side facing the inner intermediate ring 32, the outer intermediate ring 33 has a tapered ring web 36 with which it rests on the side of the inner intermediate ring 32 facing it.
  • delivery channels 37 run radially outwards, which are connected to ring channels 38, 39 formed by the presence of the ring web 36, which are connected to one another by radial openings in the ring web 36.
  • Another conveyor channel 41 which runs radially in the pot-shaped housing part 2, extends radially from the outer ring channel 39 , to which a delivery line can be connected in the usual way.
  • the ring channels 38, 39, 43 and the delivery channels 37, 41, 45 are located in a plane that roughly intersects the inner end of the piston bores 12, 13.
  • a further annular channel 43 is formed between the outer intermediate ring 33 and the flange 42 of the housing cover 3, which on the one hand by means of radial delivery channels 44 with the inner ends of the piston bores 13 of the outer pitch circle 11 and on the other hand by means of a radial delivery channel 45 a delivery line 46 in connection, which can be connected to the pot-shaped housing part 2.
  • the pistons 8 of the inner pitch circle 10 and the pistons 9 of the outer pitch circle 11 thus feed into separate feed circles, namely into the feed lines 40, 46.
  • the inlet and outlet valves 15, 17, 16, 18 are basically the same in principle.
  • the inlet valves 15, 17 are each formed by a channel connection running inside the piston 8, 9 and emerging radially at a specific point on the piston skirt.
  • the arrangement is such that this opening, designated 47, 48, is exposed to the cavity 4 of the housing 5 in the retracted position of the piston (see piston 9 in FIG. 1), but in the advanced position of the piston (see piston 8 in FIG 1) is covered by the associated piston bore wall.
  • the distance c of these openings 47, 48 from the edge 49 of the piston bores 12, 13 in the retracted position of the pistons 8, 9 is to be adapted to the functional requirements of the axial piston pump and is approximately 2 mm in the present exemplary embodiment. In this position, the pistons 8, 9 are filled the piston bores 12, 13 or suction by vacuum.
  • pistons 8, 9 with a bore (hollow piston) extending from their end face are used.
  • the opening 47, 48 to the cavity 5 is formed by at least one, preferably four radial bores.
  • the outlet valves 16, 18 are formed by valve rings 51, 52 made of (in the circumferential direction) non-stretchable or tensile material, which are arranged in the ring channels 38 and 43 and with the outer surface 53 of the cylindrical extension 31 and the outlet openings 54 therein. 55 of the delivery channels 37, 44 cooperate.
  • the cylindrical valve rings 51, 52 are dimensioned larger by a certain amount with respect to their diameter than the diameter of the extension 31 and narrower than the ring channels 38 and 43. This results in flow gaps s 1 and s 2 through which the conveyed fluid flows during operation can
  • the valve rings 51, 52 consist of a tensile material such as metal or plastic, but they are elastically flexible in their ring shape.
  • valve rings 51, 52 are displaced radially due to the fluid flow and, due to their elasticity, are deformed so elastically that one half of the valve ring is spaced apart from the outlet openings 54, 55 of the opened outlet valves 16, 18 (pressure side) while the other half of the valve ring is the associated outlet openings 54 closes so that the piston bores 12, 13 can be filled by suction from the cavity 4 or from a feed line 30 which adjoins it radially.
  • the valve rings 51, 52 thus move radially back and forth, each performing an opening and a closing function at the same time. It is not necessary to fix the valve rings 51, 52 in the circumferential direction.
  • the angular divisions of the pistons 8, 9 of the two partial circles 10, 11 are different.
  • seven pistons 9 of the same cross-section are arranged, with three groups Gl1, G2, G3 each having two or three pistons, in which the angular divisions W1 are each the same within the groups G1, G2, G3, but between the Groups larger, namely w2.
  • This configuration not only ensures a relatively low flow pulsation, but also creates an uneven pulsation, which significantly reduces the running noise of the pump.
  • the configuration according to the invention leads to a relatively small size because the two pitch circles can be moved as close as possible to one another and thus have a small size radial direction results. Due to the arrangement of the outlet valves 16, 18 of valve rings 51, 52 leads to a small axial size.
  • the piston bores 12 can be made shorter for the pistons 8 and the exhaust valves 16, 18 can be arranged in two radial planes, whereby the outlet valve 16 is offset relative to the outlet valve 18 towards the swash plate 14, see distance d.
  • the configuration according to the invention thus leads not only to a simple, but also to a small design, and to an axial piston machine with low running noise, which is particularly suitable for means of transportation for people, in particular motor vehicles.

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Abstract

An axial piston machine (1) of the oblique axis or swash-plate type, having pistons (8, 9) arranged on two arcs (10, 11), is to be designed such that the running noise of the axial piston machine (1) can be reduced, while ensuring a type of construction which is as small as possible. This is achieved by the pistons (8, 9) being arranged in different angular partitions (w2, w4) and in the region of the larger angular partitions (w2, w4) or larger gaps (56) of the respectively adjacent arc (9, 10). <IMAGE>

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.

Eine Axialkolbenmaschine dieser Art ist in der DE-OS 21 19 754 beschrieben und dargestellt, und zwar als Pumpe. Bei dieser bekannten Ausgestaltung sind die Kolben auf drei zueinander konzentrisch angeordneten Teilkreisen angeordnet, wobei die jedem Teilkreis zugeord­nete Kolbengruppe in eine separate Förderleitung speist. Die Winkelteilungen der Kolben jeder Kolbengruppe sind dabei gleich. Dies führt im Betrieb dazu, daß die Axialkol­benmaschine ein stark einzeltonhaltiges Geräusch erzeugt bzw. abstrahlt, welche sich aus der Multiplikation von Drehzahl und Kolbenzahl ergibt. Dieses Geräusch wird als sehr störend empfunden, und deshalb eignet sich die bekannte Ausgestaltung inbesondere nicht in solchen Fällen, in denen - wenn auch nur vorübergehend - ­Aufenthaltsräume für Menschen in der Nähe des Einsatzortes der Axialkolbenmaschine angeordnet sind.An axial piston machine of this type is described and shown in DE-OS 21 19 754, namely as a pump. In this known embodiment, the pistons are arranged on three partial circles arranged concentrically to one another, the piston group assigned to each partial circle feeding into a separate delivery line. The angular divisions of the pistons of each piston group are the same. In operation, this leads to the fact that the axial piston machine generates or emits a sound that contains a lot of single tones, which is obtained by multiplying the speed and the number of pistons. This noise is perceived as very annoying, and therefore the known design is particularly unsuitable in those cases in which, even if only temporarily, lounges for people are arranged in the vicinity of the place of use of the axial piston machine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolben­maschine der eingangs bezeichneten Art so auszugestalten, daß bei Gewährleistung einer möglichst kleinen Bauweise das Laufgeräusch der Axialkolbenmaschine verringert werden kann.The invention has for its object to design an axial piston machine of the type mentioned in such a way that the running noise of the axial piston machine can be reduced while ensuring the smallest possible construction.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ergibt sich die angestrebte Laufgeräuschverringerung aufgrund unter­schiedlicher Winkelteilungen der Kolben. Dieser Vorteil kommt den Kolben auf beiden Teilkreisen zugute, weil sie jeweils in den Lücken der größten Winkelteilungen des benachbarten Teilkreises angeordnet sind.In the embodiment according to the invention, the desired reduction in running noise results from different angular divisions of the pistons. This advantage benefits the pistons on both pitch circles because they are arranged in the gaps of the largest angular divisions of the adjacent pitch circle.

Der zunächst erkennbare Nachteil einer ungleichen Auftei­lung der Kolben, nämlich eine schlechtere Ausnutzung des vorhandenen Bauraums aufgrund der durch den festig­keitsmäßig erforderlichen Minimalabstand von zwei benach­barten Kolben vorgegebenen Zylindergröße, ist bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung dadurch zumindest weitge­hend aufgehoben, daß die Kolben im Bereich der Lücken der größten Winkelteilungen des benachbarten Teilkreises angeordnet sind. Dabei können die Kolben bezüglich beider Teilkreise in gleicher Anzahl, ungleicher Anzahl und auch in gleichen oder ungleichen Gruppen angeordnet sein, in denen die Winkelteilungen gleich, die Winkeltei­lungen von Kolbengruppe zu Kolbengruppe jedoch unterschied­lich sind.The initially recognizable disadvantage of an uneven distribution of the pistons, namely a poorer utilization of the available space due to the cylinder size specified by the minimum distance of two adjacent pistons required for strength, is at least largely eliminated in the embodiment according to the invention in that the pistons in the area of the gaps of the largest Angular divisions of the adjacent pitch circle are arranged. The pistons can be arranged in the same number, unequal number and also in the same or unequal groups with respect to both partial circles, in which the angular divisions are the same, but the angular divisions are different from piston group to piston group.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung läßt sich somit eine Axialkolbenmaschine mit wenigstens zwei Teilkreisen und einem verhältnismäßig niedrigen Laufgeräusch verwirk­lichen. Eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine eignet sich deshalb insbesondere für die Anordnung in der Nähe von Aufenthaltsräumen für Personen, wie Fahrgast­räumen, und insbesondere für Kraftfahrzeuge.With the configuration according to the invention, an axial piston machine with at least two pitch circles and a relatively low running noise can thus be realized. An axial piston machine according to the invention is therefore particularly suitable for the arrangement in the vicinity of recreation rooms for people, such as passenger compartments, and in particular for motor vehicles.

Die ungleichförmige Teilung ist jedoch nicht beliebig. Da die Förderstromungleichförmigkeit eine Funktion der Teilung ist, kann als maximal sinnvolle Bandbreite für den Teilungswinkel der Wert

Figure imgb0001
bei einer Kolbenzahl i angesehen werden. Bei größerer Bandbreite würde die Förderstrompulsation größer als bei einer Pumpe von geringerer Kolbenzahl sein. Dies würde jedoch dem Auslegungsziel einer der Kolbenzahl entsprechenden geringen Pulsation bei einer Axialkolben­maschine widersprechen.The non-uniform division is not arbitrary. Since the flow nonuniformity is a function of the division, the value can be the most sensible bandwidth for the division angle
Figure imgb0001
 can be viewed with a number of pistons i. With a wider range, the flow pulsation would be greater than with a pump with a smaller number of pistons. However, this would contradict the design goal of a low pulsation corresponding to the number of pistons in an axial piston machine.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Bei Versuchen haben sich sehr gute Ergebnisse mit den Merkmalen nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 8 erreichen lassen, und zwar sowohl hinsichtlich des Laufgeräusch als auch der Baugröße.Advantageous developments of the invention are described in the subclaims. In tests, very good results have been achieved with the features according to at least one of claims 5 to 8, both with regard to the running noise and the size.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in einer Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:

  • Fig.1 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Axialkolben­pumpe im axialen Schnitt;
  • Fig. 2 den Schnitt 11-11 in Fig. 1.
The invention is explained below on the basis of a preferred exemplary embodiment illustrated in a drawing. It shows:
  • 1 shows an axial piston pump designed according to the invention in axial section;
  • 2 shows the section 11-11 in Fig. 1st

Die in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichnete Axialkolbenpumpe besteht aus einem topfförmigen Gehäuseteil 2 und einem Gehäusedeckel 3, einer das topfförmige Gehäuseteil 2 und den Hohlraum 4 des allgemein mit 5 bezeichneten Gehäuses längs der mittelachse 6 durchsetzende Antriebs­welle 7, jeweils einer Mehrzahl Kolben 8, 9, die auf Teilkreisen 10, 11 angeordnet und in Kolbenbohrungen 12, 13 des Gehäusedeckels 3 durch eine Schiefscheibe 14 axial verschiebbar sind, und allgemein mit 15, 16; 17, 18 bezeichneten Einlaß- und Auslaßventilen. Die Kolben 8, 9 sind mit kugelförmigen Köpfen gelenkig in bekannten Gleitschuhen 19 gelagert und mittels dieser Gleitschuhe 19 an der Schieffläche 21 der Schiefscheibe 14 abgestützt, wobei der jeweilige Rückzug der Kolben 8, 9 durch eine Rückzugplatte 22 gewährleistet ist, die radial in einem Kugelkopflager 23 einer auf der Antriebswelle 7 angeordneten Hülse 24 gelagert und mittels einer an der Hülse 24 angreifenden und am Gehäuse­deckel 3 abgestützten Feder 25 gegen die Schiefscheibe 14 beaufschlagt ist. Die Schiefscheibe 14 ist drehfest auf der Antriebswelle 7 befestigt und in am topfförmigen Gehäuseteil 2 angeordneten Radial- und Axiallagern 26, 27 im Gehäuse 5 gelagert. Mittels dieser Radial- ­und Axiallager 26, 27 ist auch die Antriebswelle an dieser Seite des Gehäuses 5 gelagert und mittels einer Wellendichtung 28 abgedichtet. An ihrem anderen Ende ist die Antriebswelle 7 in einem Radiallager 29 im Gehäusedeckel 3 gelagert. Um die Kolbenbohrungen 12, 13 in voller Länge aufnehmen zu können, weist der Gehäuse­deckel 3 an seiner Innenseite einen verhältnismäßig langen zylindrischen Ansatz 31 auf, mit dem er um das Maß a in das topfförmige Gehäuseteil 2 hineinragt. Zwischen dem Ansatz 31 und dem ihn in einem Abstand b umgebenden Ringabschnitt des topfförmigen Gehäuseteils 2 sind axial hintereinanderliegend ein innerer und ein äußerer Zwischenring 32, 33 angeordnet, von denen der innere Zwischenring 32 an einer axialen Schulter 34 des Gehäuseteils 2 und der äußere Zwischenring 33 an einer axialen Schulter 35 am Ansatz 31 anliegt. Auf seiner dem inneren Zwischenring 32 zugewandten Seite weist der äußere Zwischenring 33 einen verjüngten Ringsteg 36 auf, mit dem er an der ihm zugewandten Seite des inneren Zwischenrings 32 anliegt. Von den Kolbenbohrungen 12 auf dem inneren Teilkreis 10 verlaufen radial nach außen Förderkanäle 37, die mit durch das Vorhandensein des Ringstegs 36 gebildete Ringkanäle 38, 39 in Verbindung stehen, die durch radiale Öffnungen im Ringsteg 36 miteinander verbunden sind. Vom äußeren Ringkanal 39 geht radial ein weiterer, radial im topf­förmigen Gehäuseteil 2 verlaufender Förderkanal 41 aus, an den in üblicher Weise eine Förderleitung anschließ­bar ist. Die Ringkanäle 38, 39, 43 und die Förderkanäle 37, 41, 45 befinden sich in einer etwa das innere Ende der Kolbenbohrungen 12, 13 schneidenden Ebene.The axial piston pump generally designated 1 in FIG. 1 consists of a cup-shaped housing part 2 and a housing cover 3, a drive shaft 7 penetrating the cup-shaped housing part 2 and the cavity 4 of the housing generally designated 5 along the central axis 6, in each case a plurality of pistons 8, 9, which are arranged on partial circles 10, 11 and are axially displaceable in piston bores 12, 13 of the housing cover 3 by means of a swash plate 14, and generally with 15, 16; 17, 18 designated intake and exhaust valves. The pistons 8, 9 are articulated with spherical heads in known slide shoes 19 and are supported by means of these slide shoes 19 on the inclined surface 21 of the swash plate 14, the respective retraction of the pistons 8, 9 is ensured by a retraction plate 22 which is supported radially in a ball head bearing 23 of a sleeve 24 arranged on the drive shaft 7 and is acted upon by the swash plate 14 by means of a spring 25 which engages the sleeve 24 and is supported on the housing cover 3. The swash plate 14 is fixed in a rotationally fixed manner on the drive shaft 7 and is mounted in the radial and axial bearings 26, 27 arranged in the cup-shaped housing part 2 in the housing 5. By means of these radial and axial bearings 26, 27, the drive shaft is also mounted on this side of the housing 5 and sealed by means of a shaft seal 28. At its other end, the drive shaft 7 is mounted in a radial bearing 29 in the housing cover 3. In order to be able to receive the piston bores 12, 13 in full length, the housing cover 3 has a relatively long cylindrical extension 31 on its inside, with which it projects by the dimension a into the cup-shaped housing part 2. Between the extension 31 and the ring section of the cup-shaped housing part 2 surrounding it at a distance b, an inner and an outer intermediate ring 32, 33 are arranged axially one behind the other, of which the inner intermediate ring 32 on an axial shoulder 34 of the housing part 2 and the outer intermediate ring 33 abuts on an axial shoulder 35 on the neck 31. On its side facing the inner intermediate ring 32, the outer intermediate ring 33 has a tapered ring web 36 with which it rests on the side of the inner intermediate ring 32 facing it. From the piston bores 12 on the inner pitch circle 10, delivery channels 37 run radially outwards, which are connected to ring channels 38, 39 formed by the presence of the ring web 36, which are connected to one another by radial openings in the ring web 36. Another conveyor channel 41, which runs radially in the pot-shaped housing part 2, extends radially from the outer ring channel 39 , to which a delivery line can be connected in the usual way. The ring channels 38, 39, 43 and the delivery channels 37, 41, 45 are located in a plane that roughly intersects the inner end of the piston bores 12, 13.

Aufgrund des Vorhandenseins der Schulter 35 ist zwischen dem äußeren Zwischenring 33 und dem Flansch 42 des Gehäusedeckels 3 ein weiterer Ringkanal 43 gebildet, der einerseits durch radiale Förderkanäle 44 mit den inneren Enden der Kolbenbohrungen 13 des äußeren Teil­kreises 11 und andererseits mittels einem radialen Förderkanal 45 mit einer Förderleitung 46 in Verbindung, die am topfförmigen Gehäuseteil 2 anschließbar ist. Die Kolben 8 des inneren Teilkreises 10 und die Kolben 9 des äußeren Teilkreises 11 fördern somit in voneinander getrennte Förderkreise, nämlich in die Förderleitungen 40, 46.Due to the presence of the shoulder 35, a further annular channel 43 is formed between the outer intermediate ring 33 and the flange 42 of the housing cover 3, which on the one hand by means of radial delivery channels 44 with the inner ends of the piston bores 13 of the outer pitch circle 11 and on the other hand by means of a radial delivery channel 45 a delivery line 46 in connection, which can be connected to the pot-shaped housing part 2. The pistons 8 of the inner pitch circle 10 and the pistons 9 of the outer pitch circle 11 thus feed into separate feed circles, namely into the feed lines 40, 46.

Die Einlaß- und Auslaßventile 15, 17, 16, 18 sind prinzi­piell jeweils gleich ausgebildet.The inlet and outlet valves 15, 17, 16, 18 are basically the same in principle.

Die Einlaßventile 15, 17 werden jeweils durch eine innerhalb des Kolbens 8, 9 verlaufende und radial an einer bestimmten Stelle des Kolbenmantels austretende Kanalverbindung gebildet. Die Anordnung ist so getroffen, daß diese mit 47, 48 bezeichnete Öffnung in der zurückge­zogenen Position des Kolbens (siehe Kolben 9 in Fig. 1) zum Hohlraum 4 des Gehäuses 5 freiliegt, jedoch in der vorgeschobenen Position des Kolbens (siehe Kolben 8 in Fig. 1) von der zugehörigen Kolbenbohrungswandung abgedeckt ist. Der Abstand c dieser Öffnungen 47, 48 vom Rand 49 der Kolbenbohrungen 12, 13 in der zurückgezoge­nen Stellung der Kolben 8, 9 ist an die funktionellen Anforderungen der Axialkolbenpumpe anzupaßen und beträgt beim vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa 2 mm. In dieser Position der Kolben 8, 9 erfolgt das Füllen der Kolbenbohrungen 12, 13 bzw. das Ansaugen durch Unterdruck.The inlet valves 15, 17 are each formed by a channel connection running inside the piston 8, 9 and emerging radially at a specific point on the piston skirt. The arrangement is such that this opening, designated 47, 48, is exposed to the cavity 4 of the housing 5 in the retracted position of the piston (see piston 9 in FIG. 1), but in the advanced position of the piston (see piston 8 in FIG 1) is covered by the associated piston bore wall. The distance c of these openings 47, 48 from the edge 49 of the piston bores 12, 13 in the retracted position of the pistons 8, 9 is to be adapted to the functional requirements of the axial piston pump and is approximately 2 mm in the present exemplary embodiment. In this position, the pistons 8, 9 are filled the piston bores 12, 13 or suction by vacuum.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden Kolben 8, 9 mit einer von ihrer Stirnseite ausgehenden Bohrung (Hohlkolben) eingesetzt. Die Öffnung 47, 48 zum Hohlraum 5 hin ist durch wenigstens eine, vorzugsweise vier radiale Bohrungen gebildet.In the present exemplary embodiment, pistons 8, 9 with a bore (hollow piston) extending from their end face are used. The opening 47, 48 to the cavity 5 is formed by at least one, preferably four radial bores.

Die Auslaßventile 16, 18 sind durch Ventilringe 51, 52 aus (in Umfangsrichtung) nicht dehnbarem bzw. zugfestem Material gebildet, die in den Ringkanälen 38 bzw. 43 angeordnet sind und mit der Mantelfläche 53 des zylindri­schen Ansatzes 31 sowie den darin enthaltenen Austrittsöff­nungen 54, 55 der Förderkanäle 37, 44 zusammenwirken. Die zylindrischen Ventilringe 51, 52 sind bezüglich ihrer Durchmesser um ein bestimmtes Maß größer bemessen als der Durchmesser des Ansatzes 31 und schmaler bemessen als die Ringkanäle 38 bzw. 43. Hierdurch ergeben sich Strömungsspalte s₁ und s₂, durch die im Betrieb das geförderte Fluid zu strömen vermag. Wie schon beschrieben, bestehen die Ventilringe 51, 52 aus einem zugfesten Material wie Metall oder Kunststoff, jedoch sind sie in ihrer Ringform elastisch biegsam. Im Betrieb werden die Ventilringe 51, 52 aufgrund der Fluidströmung radial verschoben und dabei aufgrund ihrer Elastizität so elastisch verformt, daß die eine Ventilringhälfte von den Austrittsöffnungen 54, 55 der geöffneten Auslaßventile 16, 18 beabstandet ist (Druckseite) während die andere Ventilringhälfte die zugehörigen Auslaßöffnungen 54 schließt, damit die Kolbenbohrungen 12, 13 durch Nachsaugen aus dem Hohlraum 4 bzw. aus einer daran radial anschließen­den Zuleitung 30 gefüllt werden können. Die Ventilringe 51, 52 bewegen sich somit radial hin und her, wobei sie jeweils eine Öffnungs- und eine Schließfunktion zugleich erfüllen. Einer Fixierung der Ventilringe 51, 52 in Umfangsrichtung bedarf es nicht.The outlet valves 16, 18 are formed by valve rings 51, 52 made of (in the circumferential direction) non-stretchable or tensile material, which are arranged in the ring channels 38 and 43 and with the outer surface 53 of the cylindrical extension 31 and the outlet openings 54 therein. 55 of the delivery channels 37, 44 cooperate. The cylindrical valve rings 51, 52 are dimensioned larger by a certain amount with respect to their diameter than the diameter of the extension 31 and narrower than the ring channels 38 and 43. This results in flow gaps s 1 and s 2 through which the conveyed fluid flows during operation can As already described, the valve rings 51, 52 consist of a tensile material such as metal or plastic, but they are elastically flexible in their ring shape. In operation, the valve rings 51, 52 are displaced radially due to the fluid flow and, due to their elasticity, are deformed so elastically that one half of the valve ring is spaced apart from the outlet openings 54, 55 of the opened outlet valves 16, 18 (pressure side) while the other half of the valve ring is the associated outlet openings 54 closes so that the piston bores 12, 13 can be filled by suction from the cavity 4 or from a feed line 30 which adjoins it radially. The valve rings 51, 52 thus move radially back and forth, each performing an opening and a closing function at the same time. It is not necessary to fix the valve rings 51, 52 in the circumferential direction.

Wie aus Fig. 2 deutlich zu entnehmen ist, sind die Winkelteilungen der Kolben 8, 9 beider Teilkreise 10, 11 unterschiedlich. Auf dem äußeren Teilkreis 11 sind sieben Kolben 9 gleichen Querschnitts angeordnet, wobei drei Gruppen Gl₁, G₂, G₃ mit jeweils zwei bzw. drei Kolben vorgesehen, bei denen die Winkelteilungen W₁ innerhalb der Gruppen G₁, G₂, G₃ jeweils gleich sind, jedoch zwischen den Gruppen größer, nämlich w₂. Es ergibt sich somit eine Gruppe G₁ mit drei Kolben und zwei Gruppen G₂, G₃ mit jeweils zwei Kolben 9.As can be clearly seen from FIG. 2, the angular divisions of the pistons 8, 9 of the two partial circles 10, 11 are different. On the outer pitch circle 11, seven pistons 9 of the same cross-section are arranged, with three groups Gl₁, G₂, G₃ each having two or three pistons, in which the angular divisions W₁ are each the same within the groups G₁, G₂, G₃, but between the Groups larger, namely w₂. There is thus a group G 1 with three pistons and two groups G 2, G 3, each with two pistons 9.

Auf dem inneren Teilkreis 10 befinden sich drei Kolben 8, die jeweils im wesentlich mittig im Bereich der Lücken 55 mit den größeren Winkelteilungen w₂ angeordnet sind. Aufgrund dieser Ausgestaltung ergeben sich auch für die Kolben 8 des inneren Teilkreises 10 unterschied­liche Winkelteilungen, nämlich zwei im vorliegenden Falle einander gleiche kleinere Winkelteilungen w₃ und eine größere Winkelteilung w₄.On the inner pitch circle 10 there are three pistons 8, each of which is arranged substantially centrally in the area of the gaps 55 with the larger angular divisions w 2. Because of this configuration, there are also 10 different angular divisions for the pistons 8 of the inner pitch circle, namely two smaller angular divisions w₃, which are the same in the present case, and a larger angular division w₄.

Aufgrund dieser Ausgestaltung ist nicht nur eine verhält­nismäßig geringe Förderstrompulsation gewährleistet, sondern es wird auch eine ungleichmäßige Pulsation geschaffen, wodurch das Laufgeräusch der Pumpe wesentlich verringert wird. Außerdem führt die erfindungsgemäße Ausgestaltung aufgrund der Anordnung der Kolben 8 auf dem inneren Teilkreis 10 in den größeren Lücken 56 des äußeren teilkreises 11 zu einer verhältnismäßig kleinen Baugröße, weil die beiden Teilkreise so dicht wie möglich zueinander gerückt werden können und sich somit eine kleine Baugröße in radialer Richtung ergibt. Aufgrund der Anordnung der Auslaßventile 16, 18 von Ventilringen 51, 52 führt zu einer geringen axialen Baugröße.This configuration not only ensures a relatively low flow pulsation, but also creates an uneven pulsation, which significantly reduces the running noise of the pump. In addition, due to the arrangement of the pistons 8 on the inner pitch circle 10 in the larger gaps 56 of the outer pitch circle 11, the configuration according to the invention leads to a relatively small size because the two pitch circles can be moved as close as possible to one another and thus have a small size radial direction results. Due to the arrangement of the outlet valves 16, 18 of valve rings 51, 52 leads to a small axial size.

Für die Kolben 8 auf dem inneren Teilkreis 10 ergibt sich ein geringerer Hub als für die Kolben 9 auf dem äußeren Teilkreis 11. Deshalb können die Kolbenbohrungen 12 für die Kolben 8 kürzer ausgeführt und die Auslaßventile 16, 18 in zwei radialen Ebenen angeordnet werden, wobei das Auslaßventil 16 gegenüber dem Auslaßventil 18 zur Schiefscheibe 14 hin versetzt ist, siehe Abstand d.For the pistons 8 on the inner pitch circle 10 there is a smaller stroke than for the pistons 9 on the outer pitch circle 11. Therefore, the piston bores 12 can be made shorter for the pistons 8 and the exhaust valves 16, 18 can be arranged in two radial planes, whereby the outlet valve 16 is offset relative to the outlet valve 18 towards the swash plate 14, see distance d.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung führt somit nicht nur zu einer einfachen, sondern auch zu einer kleinen Bauweise, und zu einer Axialkolbenmaschine mit einem niedrigen Laufgeräusch, die sich insbesondere für Fortbewe­gungsmittel für Personen, insbesondere Kraftfahrzeuge eignet.The configuration according to the invention thus leads not only to a simple, but also to a small design, and to an axial piston machine with low running noise, which is particularly suitable for means of transportation for people, in particular motor vehicles.

Es ist möglich, die erfindungsgemäße Ausgestaltung an Axialkolbenmaschinen auch mit mehreren als zwei Teilkreisen für Kolben bzw. Kolbenbohrungen, z.B. drei oder vier Teilkreisen zu verwirklichen.It is possible to configure the inventive design on axial piston machines with more than two pitch circles for pistons or piston bores, e.g. to realize three or four sub-circles.

Claims (7)

1. Axialkolbenmaschine der Schrägachsen- oder Schiefschei­benbauart, mit auf zwei Teilkreisen angeordneten Kolben,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolben (8,9) in unterschiedlichen Winkelteilun­gen (w₂, w₄) und im Bereich der größeren Winkelteilun­gen (w₂, w₄) bzw. größeren Lücken (56) des jeweils benachbarten Teilkreises (9, 10) angeordnet sind.1. axial piston machine of the swash axis or swash plate type, with pistons arranged on two pitch circles,
characterized,
that the pistons (8,9) are arranged in different angular divisions (w₂, w₄) and in the region of the larger angular divisions (w₂, w₄) or larger gaps (56) of the respective adjacent pitch circle (9, 10). 2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzahl der Kolben (8,9) von Teilkreis (10) zu Teilkreisen (11) unterschiedlich ist.2. axial piston machine according to claim 1,
characterized,
that the number of pistons (8,9) from pitch circle (10) to pitch circles (11) is different. 3. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolben wenigstens des Teilkreises (11) mit der größeren Anzahl Kolben (9) in Gruppen (G₁,G₂,G₃) unterteilt sind, und die Winkelteilungen (w₁) in den Gruppen vorzugsweise gleich ist.3. axial piston machine according to claim 1 or 2,
characterized,
that the pistons of at least the partial circle (11) with the larger number of pistons (9) are divided into groups (G₁, G₂, G₃), and the angular divisions (w₁) in the groups are preferably the same. 4. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzahl der Kolben (9) wenigstens auf dem Teilkreis (11) mit der größeren Anzahl Kolben eine ungerade Zahl ist, vorzugsweise fünf, sieben oder neun Kolben (9).4. axial piston machine according to one of claims 1 to 3,
characterized,
that the number of pistons (9) at least on the pitch circle (11) with the larger number of pistons is an odd number, preferably five, seven or nine pistons (9). 5. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die in der größeren Anzahl vorhandenen Kolben (9) auf dem äußeren Teilkreis (11) angeordnet sind.5. Axial piston machine according to one of claims 1 to 4, characterized in
that the pistons (9) present in greater numbers are arranged on the outer pitch circle (11). 6. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem inneren Teilkreis (10) drei Kolben (8) angeordnet sind.6. axial piston machine according to one of claims 1 to 5,
characterized,
that three pistons (8) are arranged on the inner pitch circle (10). 7. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschnitt der auf dem inneren Teilkreis (10) angeordneten Kolben (8) kleiner ist als der Querschnitt der auf dem äußeren Teilkreis (11) angeord­neten Kolben (9).7. axial piston machine according to one of claims 1 to 6,
characterized,
that the cross section of the pistons (8) arranged on the inner pitch circle (10) is smaller than the cross section of the pistons (9) arranged on the outer pitch circle (11).
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US2238252A (en) * 1939-01-17 1941-04-15 Anthony William Dellcr Multiple plunger variable delivery pump
FR2031877A5 (en) * 1969-02-07 1970-11-20 Bennes Marrel

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