EP0383167A1

EP0383167A1 - Axialkolbenmaschine

Info

Publication number: EP0383167A1
Application number: EP90102354A
Authority: EP
Inventors: Franz Dipl.-Ing. Forster (Fh)
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1989-02-17
Filing date: 1990-02-07
Publication date: 1990-08-22
Anticipated expiration: 2010-02-07
Also published as: DE59001736D1; EP0383167B1; JP2960456B2; US5079993A; DE3904782A1; JPH02264161A; ES2043132T3

Abstract

Eine Axialkolbenmaschine mit einer Zylindertrommel (4), die gegen eine mit Steuerkanälen (9, 10) versehene Steuerfläche (5) anliegt, weist eine Zusatzvorrichtung zur Steuerung der Anpreßkraft der Zylindertrommel (4) an die Steuerfläche (5) zwecks Erhöhung der Saugfähigkeit auf. Um die Saugfähigkeit der Axialkolbenmaschine auf wirtschaftliche Weise unter Erlangung eines geringen Bauvolumens zu vergrößern, wird vorgeschlagen, die Zusatzvorrichtung in einem Hohlraum (12) zwischen der Innenfläche (14) der Zylindertrommel (4) und der Außenfläche (13) der Antriebswelle (3) anzuordnen. Die Zusatzvorrichtung besteht im wesentlichen aus mindestens einem Ringraum (18), der aus einer hohlzylindrischen Innenfläche (14) der Zylindertrommel (4) und zwei koaxial zur Drehachse angeordneten, gegeneinander längsverschieblichen Ringkolben (15, 17) gebildet ist und über Verbindungskanäle (20) mit den Steuerkanälen (9, 10) in Verbindung steht und mit Hochdruck beaufschlagbar ist, wodurch eine Zusatzanpreßkraft auf die Zylindertrommel (4) bewirkt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine mit einer rotierenden Zyilndertrommel, die eine Mehrzahl von konzentrisch zur Drehachse angeordneten Zylinderbohrungen mit darin längsverschieblichen Kolben aufweist und gegen eine gehäusefeste Steuerfläche anliegt, wobei die Kolben mit einer schräg zur Drehachse positionierbaren Wirkfläche in Eingriff stehen und die Zylinderbohrungen mit Verbindungsöffnungen zu Steuerkanälen der Steuerfläche versehen sind, wobei ferner die Zylindertrommel längsbeweglich gelagert ist und wobei eine Zusatzvorrichtung zur Steuerung der Anpreßkraft der Zylindertrommel an die Steuerfläche vorgesehen ist, die in Wirkverbindung mit der Zylindertrommel steht.
Wenn solche Maschinen als Pumpen verwendet werden, insbesondere als selbstansaugende Pumpen, ist es wünschenswert, daß die Pumpe eine möglichst hohe Saugfähigkeit aufweist, um die durch saugseitige Strömungsverluste hervorgerufenen Füllungsverluste und die daraus resultierende Reduzierung des Fördervolumens zu minimieren. Die Strömungsverluste hängen von der Fließgeschwindigkeit des Fördermediums im Ansaugkanal der Pumpe ab und von dessen Gestaltung. Es ist daher erforderlich, daß der Ansaugkanal einen möglichst großen Querschnitt aufweist, um die Strömungsgeschwindigkeit und damit die Rohrreibung und die Strömungsverluste gering zu halten.
Bei Axialkolbenmaschinen ergibt sich nun eine Besonderheit, die ebenfalls zu Füllungsverlusten führt. Diese besteht in dem konstruktiv bedingten Spalt zwischen der gehäusefesten Steuerfläche, die die als nierenförmige Steuerkanäle ausgebildeten Mündungen des Saugkanals enthält, und der gegen sie anliegenden rotierenden Zylindertrommel. Der Spalt ist nötig, damit sich ein hydrostatischer Schmierfilm zwischen den Stegen der Steuerfläche und denen der Zylindertrommel bilden kann, der die Reibung herabsetzt und einen störungsfreien und leichtgängigen Lauf der Maschine ermöglicht. Durch den Spalt werden jedoch äußere Leckströme verursacht und innere Leckströme, die direkt von der Hochdruck- zur Niederdruckseite der Steuerfläche fließen. Der so entstehende Verluststrom verringert den volumetrischen Wirkungsgrad der Maschine und damit das tatsächliche Fördervolumen. Um einen befriedigenden volumetrischen Wirkungsgrad zu erzielen, muß der Spalt zwischen der rotierenden Zylindertrommel und der Steuerfläche möglichst klein gehalten werden. Dies wird einerseits dadurch erreicht, daß die Zylindertrommel von einer Druckfeder gegen die Steuerfläche gedrückt wird, und andererseits dadurch, daß eine Verbindung zwischen den Zylinderbohrungen und den Steuerkanälen durch Öffnungen hergestellt wird, deren Durchmesser jeweils kleiner ist als der Durchmesser der Zylinderbohrungen. Durch die letztgenannte Maßnahme wird die Zylindertrommel infolge des Flüssigkeitsdrucks in den Zylinderbohrungen gegen die Steuerfläche gepreßt, wobei der Anpreßdruck proportional zur Belastung der Maschine ist. Die Leckströme bzw. Füllungsverluste der Axialkolbenmaschine werden dadurch auf niedrigem Niveau gehalten.
Die verengten Verbindungsöffnungen zwischen den Zylinderbohrungen und den Steuerkanälen stellen jedoch eine Einschnürung des Saugkanals dar, was bei einem bestimmten erwünschten Fördervolumen zu einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit in diesem Bereich führt und damit zu Strömungsverlusten und entsprechend der Fließgeschwindigkeit zu einer Begrenzung der Saugfähigkeit einer solchen Maschine gegenüber einer Maschine ohne diese konstruktive Maßnahme.
Die saugseitigen geometrischen Verhältnisse sind somit im wesentlichen aus dem Kräfte- und Momentengleichgewicht zwischen hydrostatischer Entlastung der rotierenden Zylindertrommel und Begrenzung des Entlastungsspalts vorgegeben.
Es ist nun aus der DE-OS 22 50 510 eine Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise bekannt, bei der eine um den Außendurchmesser der Zylindertrommel herum angeordnete Zusatzvorrichtung eine Erhöhung der Anpreßkraft der Zylindertrommel auf die Steuerfläche bewirkt. An dieser Vorrichtung ist nachteilig, daß sie das Bauvolumen der Axialkolbenmaschine erheblich vergrößert und zu einem komplzierten und teueren Aufbau führt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und die Saugfähigkeit einer Axialkolbenmaschine auf wirtschaftliche Weise zu vergrößern.
Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß die Zusatzvorrichtung in einem ringförmigen Hohlraum der Zylindertrommel angeordnet ist. Dadurch kann ohne zusätzlichen Platzbedarf und mit einfachen Mitteln eine Zusatzvorrichtung geschaffen werden, die die Anpreßkraft der Zylindertrommel an die Steuerfläche beispielsweise vergrößernd steuert. Es wird also eine zusätzliche Axialkraft in Richtung Steuerfläche erzeugt. Die so erzielte Zusatzanpressung kann entsprechend dem Kräfte- und Momentengleichgewicht für eine Vergrößerung der nierenförmigen Steuerkanäle in der Steuerfläche und der Verbindungsöffnungen zu den Zylinderbohrungen genutzt werden. Unter Umständen kann sogar der Durchmesser der Verbindungsöffnungen dem Durchmesser der Zylinderbohrungen entsprechen. Damit verbunden ist in jedem Fall eine deutliche Verbesserung der Saugfähigkeit der Axialkolbenmaschine und eine Erhöhung der möglichen Saugdrehzahl, was insbesondere bei Maschinen, die im offenen Kreislauf arbeiten, von Vorteil ist. Eine Erhöhung der Saugdrehzahl bedeutet, daß die Maschine in einem Drehzahlbereich saugfähig sein kann, der einen Betrieb über eine direkt angeschlossene Antriebsmaschine ermöglicht, so daß ein bisher notwendiges Untersetzungsgetriebe entfallen kann. Dies führt zu einer Wirkungsgraderhöhung einer solchen Einheit.
Aber auch für Maschinen, die im geschlossenen Kreislauf arbeiten, kann die vorliegende Erfindung Verwendung finden. Es können sowohl die Steuerkanäle vergrößert werden, als auch die Stege dazwischen verbreitert werden. Die durch eine Stegverbreiterung hervorgerufene zusätzliche hydrostatische Entlastung der Zylindertrommel wird dann durch die von der Zusatzvorrichtung erzeugten Axialkraft kompensiert.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Zusatzeinrichtung mindestens eine Kolbenfläche enthält, die förderstromabhängig mit Betriebsdruck beaufschlagbar ist. Durch unter Betriebsdruck stehendes Fördermedium, das auf die Kolbenfläche einwirkt, wird die Anpreßkraft der Zylindertrommel an die Steuerfläche gesteuert. Dabei wird das Fördermedium den Hochdrucksteuerkanälen entnommen. Somit ist die Kolbenfläche in Abhängigkeit von der Belastung bzw. vom Förderstrom der Maschine mit unter entsprechendem Hochdruck stehendem Fördermittel belastet.
Die Anordnung der Zusatzeinrichtung kann sowohl bei Maschinen zum Einsatz kommen, deren Zylindertrommel auf einer sie zentrisch durchsetzenden Antriebswelle längsbeweglich gelagert ist, als auch bei Maschinen, die keine durchgehende Welle aufweisen.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung, bei der die Zusatzvorrichtung die Zylindertrommel gegen die Steuerfläche preßt und die Zylindertrommel zentrisch von einer Antriebswelle durchsetzt ist, ist vorgesehen, daß die Kolbenfläche zwischen einer hohlzylindrischen Innenfläche der Zylindertrommel und zwei koaxial zur Drehachse angeordneten, gegeneinander längsverschieblichen Ringkolben gebildet ist, von denen der erste Ringkolben eine axiale Abstützung an der Zylindertrommel aufweist und gegenüber der Antriebswelle längsbeweglich ist und der zweite Ringkolben eine axiale Abstützung an der Antriebswelle aufweist und gegenüber der Zylindertrommel längsbeweglich ist. Dadurch kann die Zusatzvorrichtung aus nur wenigen einfach herstellbaren Teilen aufgebaut werden und benötigt nur geringen Bauraum.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Zusatzvorrichtung eine von der Steuerfläche weggerichtete Wirkrichtung auf. Der Zylinderblock, der von einer Druckfeder und infolge des Drucks in den Zylinderbohrungen und den Verengungen der Verbindungsöffnungen gegen die Steuerfläche gepreßt wird, erfährt somit eine druckabhängige Entlastung, die die Reibung im Spalt herabsetzt. Unter bestimmten Bedingungen, das heißt wenn die aus dem Entlastungsdruck resultierende Axialkraft der Federkraft entspricht, ist die anpressende Wirkung der Druckfeder vollkommen aufgehoben und auf den Zylinderblock wirkt nur noch die Kraft, die aus dem Druck in den Zylinderbohrungen resultiert, und entgegengesetzt dazu die hydrostatische Entlastungskraft im Spalt. Bleibt der Entlastungsdruck unterhalb eines bestimmten Wertes, so wirkt die volle Federkraft auf die Zylindertrommel, wodurch in diesem Fall höhere Drehzahlen erreichbar sind, ohne daß die Zylindertrommel kippt.
Zweckmäßigerweise besteht dann die Zusatzvorrichtung im wesentlichen aus einem koaxial zur Drehachse zwischen einer zylindrischen Außenfläche der Antriebswelle und einer hohlzylindrischen Innenfläche der Zylindertrommel angeordneten Ringkolben, der längsbeweglich ist sowohl gegenüber der Zylindertrommel als auch gegenüber der Antriebswelle und mit einer zylindrischen Außenfläche in Verbindung mit einer hohlzylindrischen Innenfläche der Zylindertrommel mindestens einen Ringraum bildet, wobei der Ringkolben im drucklosen Zustand der Axialkolbenmaschine eine erste Endstellung aufweist, in der eine zwischen einer hohlzylindrischen Innenfläche des Ringkolbens und der zylindrischen Außenfläche der Antriebswelle angeordnete Druckfeder eine größtmögliche axiale Ausdehnung aufweist und der Ringkolben an einem Anschlag der Antriebswelle anliegt, und bei einer bestimmten Belastung der Axialkolbenmaschine eine zweite Endstellung des Ringkolbens vorgesehen ist, in der die Druckfeder eine kleinstmögliche axiale Ausdehnung aufweist, und der Ringkolben an einem Anschlag der Zylindertrommel anliegt. Bei Überschreiten eines bestimmten Druckniveaus im Ringraum bewegt sich der Ringkolben in seine zweite Endstellung, so daß die Druckfeder nicht mehr am Anschlag an der Antriebswelle anliegt und somit keine Anpreßkraft mehr auf die Zylindertrommel ausüben kann, weil die axiale Reaktionskraft nicht mehr von der Antriebswelle aufgenommen wird. Eine derartige Konstruktion hat im übrigen nur einen geringen Bauaufwand. Die ohnehin vorhandene Druckfeder wird lediglich durch einen Ringkolben ergänzt.
Es ist vorteilhaft, wenn mindestens ein in der Zylindertrommel angeordneter Verbindungskanal zwischen dem Ringraum und mindestens einem der Steuerkanäle in der Steuerfläche vorgesehen ist. Dieser kann im Rahmen der Herstellung der Zylindertrommel leicht eingebracht werden. Die Antriebswelle selbst bleibt dann frei von Bohrungen und Nuten.
Bei Axialkolbenmaschinen mit einer Vorrichtung zur Verstellung des Fördervolumens und Umkehr der Fließrichtung, zum Beispiel einer beidseitig schwenkbaren Axialkolbenpumpe in Schrägscheibenbauweise, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß jeder Fließrichtung mindestens ein Ringraum und mindestens ein Verbindungskanal zugeordnet ist. In diesem Fall kann unabhängig von der Fließrichtung die Zusatzvorrichtung zum Einsatz kommen, so daß in jedem Fall sowohl auf der Saug- als auch auf der Druckseite die Strömungsverluste herabgesetzt sind. Zu diesem Zweck ist es günstig, wenn für die erste Fließrichtung eine Mehrzahl von Verbindungskanälen konzentrisch zur Drehachse auf einem ersten Teilkreis mit annähernd gleichem Winkelbetrag voneinander beabstandet sind und für die zweite Fließrichtung eine Mehrzahl von Verbindungskanälen konzentrisch zur Drehachse auf einem zweiten Teilkreis mit annähernd gleichem Winkelbetrag voneinander beabstandet sind. Dadurch wird der Ringraum annähernd gleichmäßig mit Hochdruck beaufschlagt.
Die Erfindung soll anhand der nachstehenden schematischen Figuren in einem Ausführungsbeispiel mit verschiedenen Varianten näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1 einen Axialschnitt durch eine erste Variante eines Ausführungsbeispiels samt einer Draufsicht auf eine zugehörige Steuerfläche
Figur 2 eine zweite Variante analog zu Figur 1
Figur 3 eine dritte Variante analog zu Figur 1
Figur 4 eine vierte Variante analog zu Figur 1.

In den Figuren sind die wesentliche Teile einer erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine, in diesem Beispiel einer Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise, gezeigt unter Verzicht auf eine Darstellung des Gehäuses und der Wirkfläche des Kolbens sowie etwaiger Verstelleinrichtungen.
Eine Schrägscheibenpumpe weist eine durch zwei Lager 1 und 2 abgestützte Antriebswelle 3 auf, die zentrisch von einer Zylindertrommel 4 durchsetzt und mit dieser drehfest verbunden ist. Die Zylindertrommel 4 ist gegenüber der Antriebswelle 1 in gewissen Grenzen längsbeweglich, was beispielsweise durch eine Keilverzahnung erzielt wird. Der dargestellte Axialschnitt B-B verläuft gemäß der Schnittlinie B-B einer auf der rechten Seite der Figur 1 dargestellten zugehörigen Steuerfläche 5. Diese wiederum stellt einen Schnitt A-A gemäß der Schnittlinie A-A des auf der linken Seite der Figur 1 dargestellten Axialschnitts B-B dar. Dies gilt auch für die restlichen Figuren 2 bis 4.
Die Zylindertrommel 4 liegt mit ihrer Stirnseite gegen die gehäusefeste Steuerfläche 5 an und weist eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen 6 auf, in denen Kolben 7 längsbeweglich gelagert sind. Die Zylinderbohrungen 6 sind konzentrisch zur Drehachse I der Schrägscheibenpumpe angeordnet. Die Kolben 7 stehen mit einer in der Figur nicht dargestellten, schräg zur Drehachse positionierbaren Wirkfläche in Verbindung. Bei Drehung der Antriebswelle 3 wird ein Kolbenhub in bekannter Weise erzeugt. Die Zylinderbohrungen 6 sind mittels Verbindungsöffnungen 8 in bestimmten Drehstellungen der Zylindertrommel 4 an Steuerkanäle 9 und 10 der Steuerfläche 5 angeschlossen. Die Verbindungsöffnungen 8 sind im Querschnitt kleiner als die Zylinderbohrungen 6. Dadurch wird bei einem belastungsabhängig in den Zylinderbohrungen 6 vorhandenen Druck die Zylindertrommel 4 gegen die Steuerfläche 5 gepreßt. Der so erzeugten Axialkraft entgegengerichtet ist eine hydrostatische Entlastungskraft, die, wie bekannt, zwischen der Stirnfläche der Zylindertrommel 4 und der Steuerfläche 5 wirkt. Um auch im drucklosen Zustand der Schrägscheibenpumpe und bei geringem Druck bereits eine gewisse Anpressung der Zylindertrommel 4 an die Steuerfläche 5 zu bewirken, ist eine Druckfeder 11 vorgesehen, die in diesem Beispiel innerhalb der Zylindertrommel 4 in einem ringförmigen Hohlraum 12 zwischen einer zylindrischen Außenfläche 13 der Antriebswelle 3 und einer hohlzylindrischen Innenfläche 14 der Zylindertrommel 4 koaxial zur Drehachse I angeordnet ist. Die Druckfeder 11 stützt sich mit ihrem in dem Axialschnitt rechten Ende über einen ersten Ringkolben 15 und einen Sicherungsring 16 an der Zylindertrommel 4 ab. Der Ringkolben 15 kann auch, wie in der unteren Hälfte des Axialschnitts abgeändert gezeigt, mehrteilig ausgeführt sein, nämlich aus zwei Teilen 151 und 152, von denen das letztere einen radial nach innen gerichteten Anlagebund 15a bildet. Der Ringkolben 15 ist sowohl gegenüber der Innenwandung 14 der Zylindertrommel 4 als auch gegenüber der Antriebswelle 3 längsbeweglich, wobei die Längsbeweglichkeit gegenüber der Innenwandung 14 der Zylindertrommel 4 durch den Sicherungsring 16 eingeschränkt ist, und berührt dabei mit seiner zylindrischen Außenfläche die hohlzylindrische Innenfläche 14 der Zylindertrommel 4. Der ringförmige Hohlraum 12, in dem die Druckfeder 11 angeordnet ist, befindet sich zwischen der zylindrischen Außenfläche 13 der Antriebswelle 3 und der hohlzylindrischen Innenfläche des Ringkolbens 15.
Der Hohlraum 12 wird an seinem einen axialen Ende durch den Anlagebund 15a abgeschlossen und an seinem entgegengesetzten axialen Ende durch einen zweiten Ringkolben 17, der das Widerlager für die Druckfeder 11 bildet. Der Ringkolben 17 ist ebenfalls sowohl gegenüber der hohlzylindrischen Innenfläche 14 der Zylindertrommel 4 als auch gegenüber der Antriebswelle 3 längsbeweglich, wobei die Längsbeweglichkeit gegenüber der Antriebswelle 3 durch einen Bund 3a der Antriebswelle 3 eingeschränkt ist. Die Druckfeder 11 ist also zwischen Zylindertrommel 4 und Antriebswelle 3 eingespannt.
Der zweite Ringkolben 17 weist einen radial nach außen gerichteten Bund 17a auf, dessen zylindrische Außenfläche an der hohlzylindrischen Innenfläche 14 der Zylindertrommel 4 anliegt. Der erste Ringkolben 15 bildet zusammen mit dem zweiten Ringkolben 17 und der hohlzylindrischen Innenfläche 14 der Zylindertrommel 4 einen Ringraum 18, der über einen in diesem Beispiel im wesentlichen wendelförmigen Kanal 19 und Verbindungskanäle 20 in der Zylindertrommel 4 mit mindestens einem der Steuerkanäle 9 verbindbar ist. Die Steuerkanäle 9 stehen bei laufender Pumpe unter belastungsabhängigem Hochdruck. Die Verbindungskanäle 20 sind konzentrisch zur Drehachse auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordnet. Die Anzahl der Verbindungskanäle 20 ist prinzipiell beliebig.
Zweckmäßigerweise wird die Anzahl und der Winkelabstand aber so gewählt, daß bei rotierender Zylindertrommel 4 immer mindestens ein Verbindungskanal 20 an einen Steuerkanal 9 angeschlossen ist. Eine Verbindung zu dem Saugkanal 10 der Steuerfläche 5 ist in dieser Figur nicht vorgesehen, da die Schrägscheibenpumpe hier nur eine Durchflußrichtung haben soll.
Das unter Hochdruck stehende Fördermedium gelangt von den Steuerkanälen 9 über die Verbindungskanäle 20 und den Kanal 19 in den Ringraum 18, wo es bestrebt ist, die Ringkolben 15 und 17 voneinander weg zu bewegen. Dadurch wird belastungsabhängig eine Zusatzanpreßkraft erzeugt, die die Zylindertrommel 4 gegen die Steuerfläche 5 drückt. Die hierfür benötigte Zusatzeinrichtung besteht, wie beschrieben, lediglich aus den Ringkolben 15 und 17, dem Kanal 19 und den Verbindungskanälen 20.
Figur 2 unterscheidet sich von Figur 1 dadurch, daß die Schrägscheibenpumpe für den Betrieb mit unterschiedlichen Fließrichtungen ausgelegt ist, das heißt, daß die Schrägscheibe ausgehend von der Nullage in zwei Richtungen und wieder zurück geschwenkt werden kann. Damit auch die Zusatzeinrichtung beidseitig wirksam werden kann, sind zwei Ringräume 181 und 182 vorgesehen. Der Ringraum 181 ist an Verbindungskanäle 20a und der Ringraum 182 an Verbindungskanäle 20b angeschlossen. Die Verbindungskanäle 20a sind auf einem ersten inneren Teilkreis mit annähernd gleichem Winkelbetrag voneinander beabstandet und sind in einer ersten Fließrichtung mit Hochdruck beaufschlagt. Die Verbindungskanäle 20b sind auf einem zweiten äußeren Teilkreis mit annähernd gleichem Winkelbetrag voneinander beabstandet. Ändert sich die Fließrichtung, so stehen die Verbindungskanäle 20b unter Hochdruck. Unabhängig von der Fließrichtung ist also immer einer der Ringräume 181 oder 182 belastungsabhängig mit Hochdruck beaufschlagt, so daß die Zusatzeinrichtung wirksam ist und die Zylindertrommel 4 gegen die Steuerfläche 5 drückt.
Die Variante gemäß Figur 3 zeigt eine Schrägscheibenpumpe mit nur einer Fließrichtung, bei der infolge der Gestaltung der Steuerkanäle 9 und 10 in der Steuerfläche 5 lediglich drei im Abstand von 120° auf einem Teilkreis angeordnete Verbindungskanäle 20 nötig sind, um eine gleichmäßige Beaufschlagung des Ringraums 18 mit Hochdruck zu erreichen.
In Figur 4 ist eine Schrägscheibenpumpe mit zwei möglichen Fließrichtungen gezeigt, bei der die Zusatzvorrichtung die Zylindertrommel im Betrieb entlastet. Zu diesem Zweck ist anstelle der beiden Ringkolben 15 und 17 ein einzelner stufenförmiger Ringkolben 251 vorgesehen, der mit einem Anschlagteil 252 zusammenwirkt. Der Ringkolben 251 ist längsbeweglich sowohl gegenüber der Zylindertrommel 4 als auch gegenüber der Antriebswelle 3. In Ruhestellung der Axialkolbenmaschine drückt die Druckfeder 11 den Ringkolben 251 und das Anschlagteil 252 auseinander in eine erste Endstellung, bei der der Ringkolben 251 an dem Bund 3a der Antriebswelle 3 anliegt, das Anschlagteil 252 an dem Sicherungsring 16 an der Zylindertrommel 4 anliegt und die Druckfeder 11 eine größtmögliche axiale Ausdehnung aufweist. Die Abstufung des Ringkolbens 251 ermöglicht die Ausbildung zweier Ringräume 181 und 182, die, je nach Fließrichtung des Fördermediums von Hochdruck beaufschlagbar sind. Oberhalb einer bestimmten Belastung bzw. eines bestimmten Drucks in einem der beiden Ringräume 181 oder 182 wird die Druckfeder 11 mit Hilfe des Ringkolbens 251 zusammengedrückt und vom Bund 3a getrennt, bis in einer zweiten Endstellung der Ringkolben 251 am Anschlagteil 252 anliegt. Die Druckfeder 11 weist in dieser Stellung eine kleinstmögliche axiale Ausdehnung auf und kann nicht weiter zusammengedrückt werden. Sie ist zwar gespannt, wirkt aber trotzdem nicht auf die Zylindertrommel 4 im Sinne einer Erhöhung des Anpreßdrucks auf die Steuerfläche 5 ein. Zwischen den beiden Endstellungen wird durch den belastungsabhängigen Druckanstieg in einem der beiden Ringräume 181 oder 182 die Druckkraft der Druckfeder 11 stufenlos reduziert bzw. erhöht.

Claims

1. Axialkolbenmaschine mit einer rotierenden Zylindertrommel, die eine Mehrzahl von konzentrisch zur Drehachse angeordneten Zylinderbohrungen mit darin längsverschieblichen Kolben aufweist und gegen eine gehäusefeste Steuerfläche anliegt, wobei die Kolben mit einer schräg zur Drehachse positionierbaren Wirkfläche in Eingriff stehen und die Zylinderbohrungen mit Verbindungsöffnungen zu Steuerkanälen der Steuerfläche versehen sind, wobei ferner die Zylindertrommel längsbeweglich gelagert ist und wobei eine Zusatzvorrichtung zur Steuerung der Anpreßkraft der Zylindertrommel an die Steuerfläche vorgesehen ist, die in Wirkverbindung mit der Zylindertrommel steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzvorrichtung in einem Hohlraum (12) der Zylindertrommel (4) angeordnet ist.

2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzvorrichtung mindestens eine Kolbenfläche enthält, die mit Betriebsdruck beaufschlagbar ist.

3. Axialkolbenmaschine mit einer die Zylindertrommel gegen die Steuerfläche pressenden Zusatzvorrichtung und einer die Zylindertrommel zentrisch durchsetzenden Antriebswelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenfläche zwischen einer hohlzylindrischen Innenfläche (14) der Zylindertrommel (4) und zwei koaxial zur Drehachse angeordneten, gegeneinander längsverschieblichen Ringkolben (15, 17) gebildet ist, von denen der erste Ringkolben (15) eine axiale Abstützung (16) an der Zylindertrommel (4) aufweist und gegenüber der Antriebswelle (3) längsbeweglich ist und der zweite Ringkolben (17) eine axiale Abstützung (3a) an der Antriebswelle (3) aufweist und gegenüber der Zylindertrommel (4) längsbeweglich ist.

4. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzvorrichtung eine von der Steuerfläche (5) weggerichtete Wirkrichtung aufweist.

5. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzvorrichtung im wesentlichen aus einem koaxial zur Drehachse zwischen einer zylindrischen Außenfläche (13) der Antriebswelle (3) und einer hohlzylindrischen Innenfläche (14) der Zylindertrommel (4) angeordneten Ringkolben (251) besteht, der längsbeweglich ist sowohl gegenüber der Zylindertrommel (4) als auch gegenüber der Antriebswelle (3) und mit einer zylindrischen Außenfläche in Verbindung mit einer hohlzylindrischen Innenfläche (14) der Zylindertrommel (4) mindestens einen Ringraum (181, 182) bildet, wobei der Ringkolben (251) im drucklosen Zustand der Axialkolbenmaschine eine erste Endstellung aufweist, in der eine zwischen einer hohlzylindrischen Innenfläche des Ringkolbens und der zylindrischen Außenfläche (13) der Antriebswelle (3) angeordnete Druckfeder (11) eine größtmögliche axiale Ausdehnung aufweist und der Ringkolben (251) an einem Anschlag (3a) der Antriebswelle (3) anliegt, und bei einer bestimmten Belastung der Axialkolbenmaschine eine zweite Endstellung des Ringkolbens (251) vorgesehen ist, in der die Druckfeder (11) eine kleinstmögliche axiale Ausdehnung aufweist und der Ringkolben (251) an einem Anschlag (252, 16) der Zylindertrommel (4) anliegt.

6. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein in der Zylindertrommel (4) angeordneter Verbindungskanal (19, 20) zwischen dem Ringraum (18) und mindestens einem der Steuerkanäle (9, 10) in der Steuerfläche (5) vorgesehen ist.

7. Axialkolbenmaschine mit einer Vorrichtung zur Verstellung des Fördervolumens und Umkehr der Fließrichtung des Fördermediums nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fließrichtung mindestens ein Ringraum (181, 182) und mindestens ein Verbindungskanal (20a, 20b) zugeordnet ist.

8. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die erste Fließrichtung eine Mehrzahl von Verbindungskanälen (20a) konzentrisch zur Drehachse auf einem ersten Teilkreis mit annähernd gleichem Winkelbetrag voneinander beabstandet sind und für die zweite Fließrichtung eine Mehrzahl von Verbindungskanälen (20b) konzentrisch zur Drehachse auf einem zweiten Teilkreis mit annähernd gleichem Winkelbetrag voneinander beabstandet sind.