EP2585718A1 - Axial piston machine - Google Patents

Axial piston machine

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EP2585718A1
EP2585718A1 EP11727173.4A EP11727173A EP2585718A1 EP 2585718 A1 EP2585718 A1 EP 2585718A1 EP 11727173 A EP11727173 A EP 11727173A EP 2585718 A1 EP2585718 A1 EP 2585718A1
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EP
European Patent Office
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pressure
piston machine
axial piston
insert ring
machine according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11727173.4A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Clemens Krebs
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F01B3/0032Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F01B3/0044Component parts, details, e.g. valves, sealings, lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F05C2201/0451Cast steel

Definitions

  • Axial piston machine The invention relates to an axial piston machine according to the preamble of
  • Claim 1 and a suitable for such an axial piston insert ring.
  • Such an axial piston machine is known, for example, from DE 10 2006 062 065 A1 and the data sheet RDE 93220-04-R / 02.08 by Bosch Rexroth AG and can be designed, for example, as a single or double axial piston machine.
  • the axial piston machine is designed with a housing in which at least one cylinder drum is rotatably mounted with a plurality of each defining a working space piston. These pistons are each supported via a piston foot on a swash plate whose angle of attack determines the piston stroke.
  • Each limited by a piston working chamber is connected via an end face arranged in the housing control disc alternately with a high pressure and a low pressure channel.
  • the cylinder drum is rotatably connected to a drive shaft, which acts depending on the type of machine (motor, pump) either as an output shaft or drive shaft.
  • the housing of the axial piston machine is approximately cup-shaped, wherein in a bottom of the cup-shaped housing, the high-pressure and low-pressure channels are formed, which are connected via the reference to the rotating cylinder drum fixed control disc successively with the working spaces of the cylinder drum.
  • this control disk a plurality of lying on a common pitch circle, relatively small pressure kidneys are formed, between each of which a pressure ridge is arranged.
  • each control disk is designed with a suction kidney, which extends over a larger circumferential angle range compared to the small pressure kidneys.
  • the high-pressure channels are subjected to comparatively high pressures in the region of the pressure kidneys and the pressure webs adjoining them during operation of the axial piston machine.
  • the cup-shaped housing is made of nodular cast iron, and that in the transition region of the peripheral wall of the housing to the bottom area a problematic in terms of casting front course zone exists in which during the solidification voids can occur. At high loads due to high hydraulic pressure, damage or deformation of the housing may then occur in the area of these voids, so that the running time of the axial piston machine is reduced.
  • a Doppelaxialkolbenpumpe is shown in swash plate design, in which the actual pump housing is designed with an approximately disc-shaped central part, in which the two drive shafts of the unit are rotatably connected to each other.
  • an impeller of a charge pump is mounted, via which the pressure medium on the low pressure side can be acted upon by a boost pressure.
  • the middle part is designed with an insert, which is used after mounted impeller in the middle part.
  • associated high-pressure and low-pressure passage sections of a pump unit are executed.
  • these high-pressure and low-pressure channel sections are formed in the wall of the central part, so that the same problems as in the initially described prior art can occur in this area.
  • a corresponding double-axial piston pump is also described in the data sheet RDE 93220-04-R / 02.08 of Bosch Rexroth AG.
  • the invention has for its object to provide an axial piston machine in which the risk of damage due to compressive stress is reduced. This object is achieved by an axial piston machine with the features of claim 1.
  • the invention is further solved by an insert ring according to the independent claim 14.
  • Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the axial piston machine is designed with a housing in which a cylinder drum is rotatably mounted with a plurality of each defining a working space piston. These are supported by piston feet on a swash plate.
  • the work spaces delimited by the pistons can be connected alternately to a low pressure and a high pressure passage via an end face in the housing arranged control disc.
  • the cylinder drum is rotatably connected to a drive shaft.
  • the housing is approximately pot-shaped with a cup base penetrated by the drive shaft, this floor being formed in sections by an insert ring.
  • This insert ring has a multiple function, since it serves one for storing the drive shaft and on the other hand has a high-pressure channel section, the control wheel side has an axial mouth region and high pressure channel side has a radial or axial mouth region.
  • the insert ring according to the invention is designed accordingly.
  • the inventive concept thus determines the housing no longer the pressure resistance of the pump, since the high-load areas are designed around the high-pressure connection in the material-optimized insert ring, the casting technology is much better to control.
  • This design makes it possible to carry out the housing comparatively thin-walled, while the housing bottom is formed in the region of the pressure-loaded zones through the insert ring.
  • the housing in particular the core of the casting tool over which the interior of the housing is formed, be optimized by casting and the space, especially the length of the entire unit, compared to the conventional solutions be shortened because they require very voluminous housing to provide the required pressure resistance.
  • the housing according to the invention can be produced due to its simple structure with significantly lower manufacturing costs.
  • the reduced production costs result in particular from the fact that the core forming the interior of the housing can be formed significantly more solid than in the prior art.
  • the housing can be designed with lower material accumulations and thus lower stresses during the casting process.
  • the insert ring is used in a variant in a receptacle of the housing, wherein the diameter of the receptacle and thus the outer diameter of the insert ring is significantly larger than the outer diameter of the drive shaft.
  • the housing upper part is then pierced in the region of the pot bottom with a large diameter, so that the casting core, which forms the housing cavity, can be made very stable and can not deform or break during casting. Furthermore, material accumulation and the associated problems are avoided in the difficult solidification range.
  • This receptacle can be designed for axial guidance and for axial force absorption with a stepped bore, which receives a circumferential shoulder of the insert ring.
  • the insert ring is designed as a casting, wherein preferably the proven ductile iron is used.
  • nitrided cast steel can be used for production.
  • the insert ring can also be made as a forged part or a solid part by cutting. So can For example, at high pressure loads the insert ring made of steel (forged or solid material) are produced, in which case the channels are formed by machining.
  • a low-pressure channel section with a radial and an axial or radial mouth region is also embodied in the insert ring.
  • the construction of the axial piston machine can be simplified if a mating surface for a pressure bushing inserted into the housing is made on the high-pressure-side opening area.
  • a pressure bush is designed as a stepped bushing, wherein a pressure force resulting from the pressure bush in the direction of the mating surface acts inwardly.
  • the pressure bush with respect to an angular position acts as a positional securing of the insert ring.
  • the axial piston machine can be made adjustable.
  • the insert ring has a receptacle for a shaft bearing of the drive shaft.
  • the axial piston machine is designed with a charge pump, via which the low-pressure side inflowing pressure medium can be acted upon with a boost pressure.
  • An impeller wheel of a charge pump can be guided on the drive shaft and taken away by it.
  • the impeller wheel at least in sections, forms a sealing gap with at least one insert ring.
  • the axial piston machine is designed as a double axial piston machine, wherein in a common housing two cylinder drums is designed with facing floors, each of these floors is designed with an insert ring in the sense of the above.
  • a charge pump can be arranged, via which the pressure medium can be acted upon by a charge pressure on the low-pressure side.
  • the execution of an axial piston machine with a charge pump is particularly advantageous at high speeds, even with a single axial piston machine.
  • each cylinder drum may be associated with a drive shaft, which are connected via a coupling socket.
  • the insert ring according to the invention has a high-pressure channel section which has a frontal and a radial or axial mouth section. Furthermore, this insert ring is optimized with respect to the manufacturing process, the design or the choice of material to the pressure conditions and preferably made of ductile iron. In principle, high-strength and ductile special castings can also be used.
  • the insert ring can - as stated above - be designed as a forged or made of a solid part by machining.
  • the compressive strength of the insert ring can be increased by suitable heat treatment, for example by tempering, nitriding or gas hydro carbonation.
  • Figure 1 shows a longitudinal section through a single axial piston machine
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through a double axial piston machine
  • FIG. 3 is a detail view of the axial piston machine of Figure 2;
  • FIG. 4 shows a detailed illustration of the axial piston machine according to FIG. 3 in a further enlargement;
  • Figures 5 and 6 are views of a first insert ring of the double axial piston machine of Figure 1;
  • Figures 7 and 8 are corresponding views of another insert ring of Doppelaxialkolbenmaschine according to Figure 2 and
  • FIG. 9 shows a variant of the embodiment according to FIG. 1.
  • the single-axial-piston pump 1 has a pump housing 2 in which a drive shaft 4 is mounted, whose left end section protrudes out of the pump housing 2 in FIG. 1 and is provided with an external toothing 6 via which a drive can be coupled.
  • the drive shaft 4 has a further external toothing 8, which meshes with a corresponding internal toothing of a cylindrical drum 10.
  • This has a multiplicity of cylinder bores 12 lying on a common pitch, in each of which a piston 14 is guided. This limits together with the cylinder bore 12 a working space 16 whose volume is dependent on the piston stroke.
  • a remote from the working space 16 Kolbenfuß 18 each piston 14 is pivotally connected to a shoe 20.
  • the cylindrical drum has on its right in Figure 1 end face an end wall 26 in which a plurality of lying on a common pitch channels 27 are formed, which open on the one hand in the working space 16 and on the other hand in the outer end face 28 of the end wall 26.
  • This is executed concave spherical and is slidably mounted on a housing fixedly mounted control disc 30, in which in a conventional manner pressure kidney 32 and a comparatively large suction kidney 34 are formed.
  • the basic structure of such kidneys will be explained below with reference to FIGS. 5 to 8.
  • the pump housing 2 is designed in several parts and has a frontal
  • Lid 36 which is placed on an approximately pot-shaped housing 38.
  • the drive shaft 4 is mounted on roller bearings in the pump housing 2, wherein a rolling bearing 40 is received in the housing 38 in the region of the cover 36 and another rolling bearing or a rolling bearing assembly 42.
  • the pot-shaped housing 38 has a pot bottom 44, which forms in the figure 1 to the right side of the end face of the pump housing 2.
  • a pressure port P and a suction port T are formed radially in this pot bottom 44 and are connected via a pressure channel 46 or a suction channel 48 to the above-mentioned pressure kidneys 32 and the suction kidney 34.
  • an insert ring 50 is inserted into the bottom of the pot 44, which is formed of a comparatively high-strength material, such as nodular cast iron with additional heat treatment, while the housing 38 may be made of a material with comparatively lower compressive strength, for example, cast iron or light metal casting or the like.
  • an HD channel portion 52 and an ND channel portion 54 are formed, which are each designed as an angular channel.
  • An axial mouth region 56 or 58 overlaps the pressure kidneys 32 and the suction kidney 34, respectively. A mouth region which opens in the radial direction then opens into the respectively adjacent pressure channel 46 or suction channel 48.
  • the insert ring 50 explained in greater detail below is inserted into a receptacle of the pot bottom 44, which is designed as a stepped bore 59.
  • This is in the Representation of Figure 1 to the left in the radial direction extended, so that a radially projecting shoulder 140 of the insert ring 50 (see also Figure 5) is supported in the axial direction on a shoulder of the stepped bore 59.
  • the radial guidance takes place along the outer peripheral surface 170 (see FIG. 6) of the shoulder 140 and the outer circumferential surface of a ring section 142 of the insert ring 50 explained in more detail with reference to FIGS. 5 and 6, which are supported in the radial direction on the peripheral surfaces of the stepped bore 59.
  • an end section of the drive shaft 4 passing through the insert ring 50 is designed with a shaft toothing 61 so that a through drive option, for example for a double pump, can be realized.
  • the stepped bore 59 of the pot bottom 44 expands to the right, so that a receptacle 63 for the bottom of the pot 44 end capping closure 65 is formed. This is accepted for versions with Naturaltechnischsoption.
  • the inner diameter of the stepped bore 59 and the outer diameter of the correspondingly stepped insert ring 50 are significantly larger than the diameter of the drive shaft 4, so that a comparatively large opening is formed in the pot bottom 44, which is much easier to control by casting, since on the one hand the core can be made more massive and the other
  • the roller bearing 42 is inserted into a receiving space 60 of the insert ring 50, wherein an axial support also takes place via the control disk 30, so that the roller bearing 42 is fixed by the insert ring 50 and the control disk 30 in the axial direction. Further details of this insert ring 50 will be explained below.
  • a pressure bushing 62 in the pressure channel In the region of the pressure port P is a pressure bushing 62 in the pressure channel
  • this pressure bushing 62 is formed stepwise and so acted upon by high pressure or housing pressure, that is a radially inwardly acting Druckkraftsultierende established.
  • the lower end portion of the pressure bush in FIG. 1 lies snugly against a mating surface of the insert ring 50, so that it is fixed in position via the pressure bushing 62. Further details of the pressure bushing 62 will be explained below with reference to FIG.
  • the pump housing 2 or, more precisely, the pot-shaped housing 38 is subjected to considerable pressure forces during operation of the axial piston pump, in particular in the region of the pot bottom 44 adjoining the control disk 30.
  • These are inventively absorbed by the insert ring 50, which is tuned to this pressure load in terms of its geometry and the choice of material.
  • This makes it possible to design the pot-shaped housing 38 with a comparatively simple structure, which is easy to control by casting technology.
  • this concept is adopted accordingly. In principle, in such a double-axial piston machine, the unit according to FIG.
  • FIG 1 is mirrored about an axis of symmetry located in the bottom of the pot so that a central housing 38 (for the sake of simplicity, the same reference numerals are used below for the sake of simplicity) is shown in FIG , which has a central part 64, in which two pressure ports P1, P2 and two in this illustration dashed lines indicated tank ports T1, T2 are formed, which are each associated with a unit 66, 68 of the Doppelaxialkolbenpumpe 1.
  • the housing 38 of this double unit is then designed correspondingly "double-cup shaped", wherein the middle part 64 forms the bottom of the pot 44 of both units 66, 68.
  • each cylindrical housing walls 70, 72 attached, which together with the outer covers 36, 74 form a receiving space for the cylinder drums 10, 76 of the unit 66, 68.
  • the basic structure of each of these units 66, 68 corresponds in principle to that of the single-axial piston machine described above, so that detailed explanations with reference to the relevant explanations are dispensable.
  • each unit 66, 68 has a drive shaft 4 or 78, wherein the drive shaft 78 assigned to the second unit 68 does not project out of the cover 74 but is connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft 4 via a coupling bush 80 explained in more detail below.
  • a charge pump 82 As described for example in DE 195 36 997 C1, such Doppelaxialkolbenmaschinen can be designed with a charge pump 82.
  • this charge pump 82 is formed by an impeller, which is rotatably connected to the drive shaft 4 and via which the insert rings 50, 86 are acted upon suction side with a boost pressure.
  • an impeller 84 is axially guided on the drive shaft 4 and supported and sealed relative to the respective insert ring 50, 86 with a minimum gap. Further details of this arrangement will be explained with reference to the following figures.
  • FIG. 3 shows an enlarged view of the central part 64 of the double axial piston machine 1 according to FIG. 2. It can be seen that in each case a pressure bush 62, 88 is inserted in the region of the two pressure ports P1, P2, each serving as an axial securing device for the associated insert ring 50, 86 serves.
  • the HD pressure medium flow path is - in accordance with the embodiment described above - formed with a pressure channel 46, 90. This each passes into an HD channel section 52 or 92 of the insert ring 50 and the insert ring 86.
  • At these two insert rings 50, 86 each end face a control disk 30, 94, in the pressure kidney 32, 96 and the suction kidney 34, 98 are formed.
  • the pressure kidneys 32, 96 and the suction kidneys 34, 98 during the rotation of the cylinder drums 10, 76 are alternately in fluid communication with the working spaces 16.
  • the impeller wheel 84 which is mounted on the drive shaft 4 with an axially projecting hub 100, can be clearly seen, wherein internal teeth are formed in the hub 100, which meshes with an external toothing 102 formed on the end section of the drive shaft 4 , Via the impeller wheel 84 pressure medium is sucked from a suction chamber T and conveyed into a charge pressure chamber 104.
  • the charge pressure chamber 104 connected to the connections T1, T2 is connected to the suction kidneys 34, 98 via suction-side LP channel sections 54, 105.
  • the two drive shafts 4, 76 are non-rotatable via a
  • Coupling sleeve 80 is connected, which meshes on the one hand with the external teeth 102 of the drive shaft 4 and on the other hand with a corresponding external toothing 106 of the drive shaft 78.
  • Figure 4 shows a further enlarged partial view of the central portion 64 in the region of the two pressure bushes 62, 88. It can be seen a part of the impeller 84 with the hub 100, which is rotatably connected to the drive shaft 4.
  • the insert ring 50 has an end face to the Impellerrad 84 projecting circumferential sealing collar 108 which engages around the outer periphery of the impeller 84 sections, so that it is sealed in the radial direction with minimal gap. The radial seal against the insert ring 86 takes place accordingly.
  • a gap 107, 109 exists in the axial direction between face surfaces 101 and 103 of the impeller wheel 84 and the adjacent end face portions of the insert ring 50, 86, respectively.
  • the hub 100 dips into a stepped position, towards the left ( Figure 4) expanding axial bore 1 10 of the insert ring 50 and is guided in this area with a small gap and thus also sealed in the radial direction.
  • This axial bore 1 10 is - as already explained with reference to Figure 1 - tert to a receiving area 60 for the rolling bearing 42 tert.
  • This receiving space 60 is supplemented with a front recess 1 12 of the control disk 30 to a receptacle for the rolling bearing 42, so that it is supported in the axial direction.
  • An outer ring of the rolling bearing 42 serves to center the control disk 30.
  • the inner peripheral surface of the hub 100 is on the one hand in the axial direction a shaft stage 1 1 1 supported and guided over a fit 1 13 on the outer circumference of the drive shaft 4 in the radial direction.
  • the axial fixation of the Impellerrads 84 takes place by a retaining ring 1 15.
  • For axial support of the insert rings 50, 86 are on the central part 64 support shoulders
  • each pressure bush 62, 88 has an inclined radial shoulder 14, so that the insert-ring-side end section has a smaller diameter than the connection-side end section of the pressure bushing 62.
  • annular groove with a sealing ring 1 16 is formed, which bears sealingly against a peripheral wall of the pressure channel 46, in which the pressure bushing 62 is inserted.
  • the connection-side end portion of the pressure bushing 62 is slightly radially reset, so that an annular gap 1 18 formed between said peripheral wall of the pressure channel 46 and the outer periphery of the pressure bushing 62.
  • This annular gap 1 18 ends at a distance from the sealing ring 1 16 and is extended in this area to an annular groove 120 which are acted upon via one or more radial bores 122 of the pressure bushing 62 with the pressure at the pressure port P.
  • this pressure acts on the larger annular end face 124 of this pressure bushing 62.
  • the smaller ring end face 126 which is located at the bottom in FIG. 4, is also subjected to the pressure in the pressure channel 46 or in the HD channel section 92.
  • the inclined radial shoulder 1 14 is acted upon via an annular gap 128 between the outer periphery of the smaller end portion of the pressure sleeve 62 and the peripheral wall of the pressure channel 46 with the housing pressure, which corresponds approximately to the tank pressure and thus substantially lower than the pressure at the high pressure port P. is. Accordingly, the pressure bushing 62 is acted upon along one of the surface of the radial shoulder 1 14 corresponding surface difference radially inwardly with the high pressure, so that the pressure bushes 62, 88 are always acted upon in the direction of the associated insert ring 50, 86.
  • the end section of the pressure bush 62 designed with the annular end face 126 dips into a corresponding radial mating receptacle 130 of the insert ring 50 so that it is fixed in the circumferential direction is.
  • the insert ring 86 is formed accordingly and is thus fixed in position via the sealing bushing 88.
  • the radial centering of the insert rings 50, 86 takes place in each case via their stepped peripheral surfaces, which are encompassed by correspondingly stepped centering webs 132, 134 or 136, 138 of the middle part 64.
  • three approximately kidney-shaped high-pressure-side mouth regions 56 and a comparatively large kidney-shaped low-pressure side mouth region 58 are formed whose geometry is designed in accordance with the suction / compression kidneys of the control disk 30.
  • a fixing bore 146 into which a corresponding projection of the control disk 30 is inserted, also opens into the support surface 144, so that these two components are positioned at right angles. As explained above, the axial centering of the control disk 30 takes place via the outer ring of the rolling bearing 42 (see FIG. 4).
  • both channel sections 52, 54 have an angular configuration, wherein the mouth regions 56, 58 each extend in the axial direction in the bearing surface 144 of the control element. the disc-side end portion 140 open.
  • the channel sections are formed angular, since the axial piston pump 1 has lateral P and T ports.
  • the channel sections 52, 54 could also be designed to be straight through.
  • the mouth regions oriented towards the pressure connection P or the suction connection T open radially in the circumferential wall in the transition region between the control-side end section 140 and the ring section 142 which is radially recessed.
  • the axial bore 1 10 of the insert ring 50 is on the one hand expanded to a receiving region 60 for the rolling bearing 42.
  • the adjoining part of the axial bore 1 10 (left in Figure 6) is set back radially and forms a shoulder 148 for the axial limitation of the installation space for the outer ring of the rolling bearing 42, which is formed on the drive shaft 4 as a floating bearing.
  • the sealing collar 108 already explained in FIG. 4 is formed, which surrounds the impeller 84 in sections in the circumferential direction.
  • such an impeller can be designed both in a single pump and in a double pump. In principle, however, both pump constructions can also be realized without an impeller.
  • the insert ring 50 may be performed without the sealing collar 108.
  • the hub 100 of the Impellerrads 84 is, as already mentioned above, executed in the radial direction with respect to the insert ring 50 with play and thus guided only on the drive shaft 4.
  • FIG. 7 shows the insert ring 86 of the unit 68, which in principle has a similar design.
  • This has a control-disk-side end section 150 with the three kidney-shaped, pressure-side mouth regions 56 and the comparatively large low-pressure-side orifice region 58 and the fixing bore 146.
  • the mating receptacle 152 for the pressure bushing 88 of the unit 68 This mating receptacle 152 terminates in the transitional rich between the ring portion 154 and the end portion 150 of the insert ring 86, which is reset in the radial direction.
  • the thus formed step 163 is used, as already explained, for the axial fixation of the insert ring 86 on the support shoulder 1 19 shown in Figure 4 and thus for supporting the axial engine forces.
  • the step 163 limits the installation space for the rolling bearing 40.
  • a recess 156 is also visible, which opens towards the suction chamber T, so that the pressure medium can flow via this recess 156 to the impeller wheel 84.
  • the impeller wheel side again has a front recess whose peripheral walls form a sealing collar 158 which surrounds a section of the impeller wheel 84 with a sealing gap so that it separates the boost pressure region from the suction pressure region.
  • An axial bore 160 of the insert ring 86 is extended in the region of the control disk-side end portion 150 to a receptacle 162 for the right in Figure 2 bearings 164.
  • the adjoining to the left region of the axial bore 160 is contrast radially reset.
  • the two outer circumferential surfaces 166, 168 of FIG. 4 the two outer circumferential surfaces 166, 168 of FIG. 4
  • the above-described insert ring 50 is centered with its outer peripheral surfaces 170, 172 via the centering webs 132, 134.
  • the support shoulders 1 17, 1 19 each serve for axial force absorption.
  • the high-pressure side channel portion 52 of the insert ring 86 is designed as an angular channel and opens via the ren renal estuaries 56 in the end face 144 of the end portion 150, while the connection-side mouth area in the peripheral wall of the insert ring 86 opens.
  • this transition region (154-150) also the fitting receptacle 152 for the pressure bushing 88, which is already designated with reference to FIG. 7, is formed.
  • the low-pressure-side channel section 54 terminates in the kidney-shaped mouth region 58 on the face side and in the radial direction in the circumferential region of the insert ring 86.
  • FIG. 9 shows the pot bottom side region of a variant of the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • the channel sections 52, 54 are designed to be angular and lead to the corresponding terminals P, T out in the peripheral region of the insert ring 50, so that correspondingly the housing-side terminals P, T are also arranged in the radial direction.
  • the ND-channel section 54 and the HD-channel section 52 extend approximately parallel to the axis of the shaft 4, so that they are removed from the control disk 30
  • End portions of the channel sections 52, 54 in the right in Figure 9 end face 176 of the insert ring 50 open.
  • Such insert ring 50 is likely to be easier to produce due to the approximately coaxial channel guide as an insert ring with a radial mouth area.
  • the insert rings 50, 86 and the associated control discs 174 are designed as separate components.
  • the control discs 30, 174 and the associated insert rings 50, 86 can also be made in one piece.
  • This development has the advantage that the relatively production-intensive machining of the contact areas between these two components can be omitted.
  • This variant has the further advantage that the machining of the spherical reversing surface, along which the control disk 30, 174 rests against the correspondingly concave end face of the respective cylinder drum 10, 76, takes place on a comparatively compact and thus better workable component.
  • an axial piston machine with a casting-optimized housing, in the bottom of which is formed with respect to the pressure load optimized insert ring. Further disclosed is an insert ring for such an axial piston machine. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Abstract

The invention relates to an axial piston machine, comprising a housing the casting of which is optimized in respect to casting and in the bottom of which an insert ring is formed which is optimized with respect to the pressure load. The invention further relates to an insert ring for such an axial piston machine.

Description

Beschreibung  description
Axialkolbenmaschine Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine gemäß dem Oberbegriff desAxial piston machine The invention relates to an axial piston machine according to the preamble of
Patentanspruches 1 und einen für eine derartige Axialkolbenmaschine geeigneten Einsatzring. Claim 1 and a suitable for such an axial piston insert ring.
Eine derartige Axialkolbenmaschine ist beispielsweise aus der DE 10 2006 062 065 A1 und dem Datenblatt RDE 93220-04-R/02.08 der Bosch Rexroth AG bekannt und kann beispielsweise als Einfach- oder Doppelaxialkolbenmaschine ausgeführt sein. Bei diesen bekannten Lösungen ist die Axialkolbenmaschine mit einem Gehäuse ausgeführt, in dem zumindest eine Zylindertrommel mit einer Vielzahl von jeweils einen Arbeitsraum begrenzenden Kolben drehbar gelagert ist. Diese Kolben sind jeweils über einen Kolbenfuß an einer Schrägscheibe abgestützt, deren Anstellwinkel den Kolbenhub bestimmt. Such an axial piston machine is known, for example, from DE 10 2006 062 065 A1 and the data sheet RDE 93220-04-R / 02.08 by Bosch Rexroth AG and can be designed, for example, as a single or double axial piston machine. In these known solutions, the axial piston machine is designed with a housing in which at least one cylinder drum is rotatably mounted with a plurality of each defining a working space piston. These pistons are each supported via a piston foot on a swash plate whose angle of attack determines the piston stroke.
Der jeweils von einem Kolben begrenzte Arbeitsraum ist über eine stirnseitig im Gehäuse angeordnete Steuerscheibe alternierend mit einem Hochdruck- und einem Niederdruckkanal verbindbar. Die Zylindertrommel ist drehfest mit einer Triebwelle verbunden, die je nach Maschinenart (Motor, Pumpe) entweder als Abtriebswelle oder als Antriebswelle wirkt. Each limited by a piston working chamber is connected via an end face arranged in the housing control disc alternately with a high pressure and a low pressure channel. The cylinder drum is rotatably connected to a drive shaft, which acts depending on the type of machine (motor, pump) either as an output shaft or drive shaft.
Bei den bekannten Lösungen ist das Gehäuse der Axialkolbenmaschine in etwa topfförmig ausgebildet, wobei in einem Boden des topfförmigen Gehäuses die Hochdruck- und Niederdruckkanäle ausgebildet sind, die über die mit Bezug zur rotierenden Zylindertrommel feststehende Steuerscheibe aufeinander folgend mit den Arbeitsräumen der Zylindertrommel verbindbar sind. In dieser Steuerscheibe sind mehrere auf einem gemeinsamen Teilkreis liegende, vergleichsweise kleine Drucknieren ausgebil- det, zwischen denen jeweils ein Drucksteg angeordnet ist. Niederdruckseitig ist jede Steuerscheibe mit einer Saugniere ausgeführt, die sich über einen im Vergleich zu den kleinen Drucknieren größeren Umfangswinkelbereich erstreckt. Die Hochdruckkanäle sind im Bereich der Drucknieren und der an diese angrenzenden Druckstege beim Betrieb der Axialkolbenmaschine mit vergleichsweise hohen Drücken beaufschlagt. Problematisch ist dabei, dass in der Regel das topfförmige Gehäuse aus Sphäroguss hergestellt ist, und dass im Übergangsbereich von der Um- fangswandung des Gehäuses zum Bodenbereich eine im Hinblick auf die Gießfrontverlauf problematische Zone vorliegt, in der während der Gusserstarrung Lunkerstellen auftreten können. Bei hohen Belastungen aufgrund eines hohen hydraulischen Drucks kann es dann im Bereich dieser Lunker zu Beschädigungen oder Deformationen des Gehäuses kommen, so dass die Laufzeit der Axialkolbenmaschine verringert ist. Diese Probleme liegen bei Doppelaxialkolbenmaschinen verstärkt vor, da aufgrund des doppeltopfförmigen Gehäuses die gießtechnischen Probleme noch schwieriger zu beherrschen sind. In the known solutions, the housing of the axial piston machine is approximately cup-shaped, wherein in a bottom of the cup-shaped housing, the high-pressure and low-pressure channels are formed, which are connected via the reference to the rotating cylinder drum fixed control disc successively with the working spaces of the cylinder drum. In this control disk a plurality of lying on a common pitch circle, relatively small pressure kidneys are formed, between each of which a pressure ridge is arranged. On the low pressure side, each control disk is designed with a suction kidney, which extends over a larger circumferential angle range compared to the small pressure kidneys. The high-pressure channels are subjected to comparatively high pressures in the region of the pressure kidneys and the pressure webs adjoining them during operation of the axial piston machine. The problem here is that usually the cup-shaped housing is made of nodular cast iron, and that in the transition region of the peripheral wall of the housing to the bottom area a problematic in terms of casting front course zone exists in which during the solidification voids can occur. At high loads due to high hydraulic pressure, damage or deformation of the housing may then occur in the area of these voids, so that the running time of the axial piston machine is reduced. These problems are reinforced in Doppelaxialkolbenmaschinen before, because the casting problems are even more difficult to master due to the double-cup housing.
In der DE 195 36 997 C1 ist eine Doppelaxialkolbenpumpe in Schrägscheiben- bauweise dargestellt, bei der das eigentliche Pumpengehäuse mit einem etwa scheibenförmigen Mittelteil ausgeführt ist, in dem die beiden Triebwellen der Einheit drehfest miteinander verbunden sind. In diesem Bereich ist auch ein Laufrad einer Ladepumpe gelagert, über die das Druckmittel niederdruckseitig mit einem Ladedruck beaufschlagbar ist. Zur Montage dieses Laufrads ist das Mittelteil mit einem Einsatzteil ausgeführt, das nach montiertem Laufrad in das Mittelteil eingesetzt wird. In diesem Einsatzteil sind einer der Zylindertrommeln zugeordnete Hochdruck- und Niederdruckkanalabschnitte einer Pumpeinheit ausgeführt. Bei der zweiten Pumpeinheit sind diese Hochdruck- und Niederdruckkanalabschnitte in der Wandung des Mittelteils ausgebildet, so dass in diesem Bereich die gleichen Probleme wie bei dem eingangs geschilderten Stand der Technik auftreten können. In DE 195 36 997 C1 a Doppelaxialkolbenpumpe is shown in swash plate design, in which the actual pump housing is designed with an approximately disc-shaped central part, in which the two drive shafts of the unit are rotatably connected to each other. In this area, an impeller of a charge pump is mounted, via which the pressure medium on the low pressure side can be acted upon by a boost pressure. To install this impeller, the middle part is designed with an insert, which is used after mounted impeller in the middle part. In this insert part of the cylinder drums associated high-pressure and low-pressure passage sections of a pump unit are executed. In the second pump unit, these high-pressure and low-pressure channel sections are formed in the wall of the central part, so that the same problems as in the initially described prior art can occur in this area.
Eine entsprechende Doppelaxialkolbenpumpe ist auch im Datenblatt RDE 93220- 04-R/02.08 der Bosch Rexroth AG beschrieben. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolbenmaschine zu schaffen, bei der die Gefahr einer Beschädigung durch Druckbeanspruchung verringert ist. Diese Aufgabe wird durch eine Axialkolbenmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Die Erfindung wird des Weiteren durch einen Einsatzring nach dem nebengeordneten Patentanspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. A corresponding double-axial piston pump is also described in the data sheet RDE 93220-04-R / 02.08 of Bosch Rexroth AG. In contrast, the invention has for its object to provide an axial piston machine in which the risk of damage due to compressive stress is reduced. This object is achieved by an axial piston machine with the features of claim 1. The invention is further solved by an insert ring according to the independent claim 14. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine ist mit einem Gehäuse ausgeführt, in dem eine Zylindertrommel mit einer Vielzahl von jeweils einen Arbeitsraum begrenzenden Kolben drehbar gelagert ist. Diese sind über Kolbenfüße an einer Schrägscheibe abgestützt. Die von den Kolben begrenzten Arbeitsräume sind über eine stirnseitig im Gehäuse angeordnete Steuerscheibe alternierend mit einem Niederdruck- und einem Hochdruckkanal verbindbar. Bei der Axialkolbenmaschine ist die Zylindertrommel drehfest mit einer Triebwelle verbunden. Erfindungsgemäß ist das Gehäuse in etwa topf- förmig mit einem von der Triebwelle durchsetzten Topfboden ausgebildet, wobei dieser Boden abschnittsweise durch einen Einsatzring gebildet ist. Dieser Einsatzring hat eine Mehrfachfunktion, da er zürn einen zur Lagerung der Triebwelle dient und zum anderen einen Hochdruck-Kanalabschnitt aufweist, der steuerscheibenseitig einen axialen Mündungsbereich und hochdruckkanalseitig einen radialen oder axialen Mündungsbereich aufweist. Dabei ist das Material, die Konstruktion und das Herstellverfahren des The axial piston machine according to the invention is designed with a housing in which a cylinder drum is rotatably mounted with a plurality of each defining a working space piston. These are supported by piston feet on a swash plate. The work spaces delimited by the pistons can be connected alternately to a low pressure and a high pressure passage via an end face in the housing arranged control disc. In the axial piston machine, the cylinder drum is rotatably connected to a drive shaft. According to the invention, the housing is approximately pot-shaped with a cup base penetrated by the drive shaft, this floor being formed in sections by an insert ring. This insert ring has a multiple function, since it serves one for storing the drive shaft and on the other hand has a high-pressure channel section, the control wheel side has an axial mouth region and high pressure channel side has a radial or axial mouth region. Here is the material, the construction and the manufacturing process of
Einsatzrings im Hinblick auf die Druckbelastung optimiert. Insert ring optimized with regard to the pressure load.
Der erfindungsgemäße Einsatzring ist entsprechend ausgebildet. The insert ring according to the invention is designed accordingly.
Nach dem erfindungsgemäßen Konzept bestimmt somit das Gehäuse nicht mehr die Druckbeständigkeit der Pumpe, da die hoch belasteten Bereiche um die Hochdruck- anbindung in dem materialoptimierten Einsatzring ausgeführt sind, der gießtechnisch wesentlich besser zu beherrschen ist. Diese Bauweise ermöglicht es, das Gehäuse vergleichsweise dünnwandig auszuführen, während der Gehäuseboden im Bereich der druckbelasteten Zonen durch den Einsatzring ausgebildet ist. Auf diese Weise kann das Gehäuse, insbesondere der Kern des Gießwerkzeugs, über den der Innenraum des Gehäuses ausgebildet wird, gießtechnisch optimiert werden und der Bauraum, insbesondere die Baulänge der gesamten Einheit, gegenüber den herkömmlichen Lösungen verkürzt werden, da diese sehr voluminöse Gehäuse benötigten, um die erforderliche Druckfestigkeit bereit zu stellen. According to the inventive concept thus determines the housing no longer the pressure resistance of the pump, since the high-load areas are designed around the high-pressure connection in the material-optimized insert ring, the casting technology is much better to control. This design makes it possible to carry out the housing comparatively thin-walled, while the housing bottom is formed in the region of the pressure-loaded zones through the insert ring. In this way, the housing, in particular the core of the casting tool over which the interior of the housing is formed, be optimized by casting and the space, especially the length of the entire unit, compared to the conventional solutions be shortened because they require very voluminous housing to provide the required pressure resistance.
Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Gehäuse aufgrund seines einfachen Aufbaus mit wesentlich geringerem Fertigungsaufwand herstellbar. In addition, the housing according to the invention can be produced due to its simple structure with significantly lower manufacturing costs.
Der verringerte Fertigungsaufwand ergibt sich insbesondere daraus, dass der den Innenraum des Gehäuses ausformende Kern deutlich massiver als beim Stand der Technik ausgebildet werden kann. Zudem kann das Gehäuse aufgrund des Einsatz- ringes mit geringeren Materialanhäufungen und somit geringeren Spannungen beim Gießprozess ausgeführt werden. The reduced production costs result in particular from the fact that the core forming the interior of the housing can be formed significantly more solid than in the prior art. In addition, due to the insert ring, the housing can be designed with lower material accumulations and thus lower stresses during the casting process.
Der Einsatzring wird bei einer Variante in eine Aufnahme des Gehäuses eingesetzt, wobei der Durchmesser der Aufnahme und damit der Außendurchmesser des Einsatzringes deutlich größer als der Außendurchmesser der Triebwelle ist. Das Gehäuserohteil ist dann im Bereich des Topfbodens mit einem großen Durchmesser durchbrochen, so dass der Gießkern, der den Gehäusehohlraum ausformt, sehr stabil ausgeführt werden kann und sich beim Gießen nicht verformt oder brechen kann. Weiterhin wird im schwierigen Erstarrungsbereich eine Materialanhäufung und die damit einhergehenden Probleme vermieden. The insert ring is used in a variant in a receptacle of the housing, wherein the diameter of the receptacle and thus the outer diameter of the insert ring is significantly larger than the outer diameter of the drive shaft. The housing upper part is then pierced in the region of the pot bottom with a large diameter, so that the casting core, which forms the housing cavity, can be made very stable and can not deform or break during casting. Furthermore, material accumulation and the associated problems are avoided in the difficult solidification range.
Diese Aufnahme kann zur axialen Führung und zur axialen Kraftaufnahme mit einer Stufenbohrung ausgeführt sein, die eine umlaufende Schulter des Einsatzringes aufnimmt. This receptacle can be designed for axial guidance and for axial force absorption with a stepped bore, which receives a circumferential shoulder of the insert ring.
Prinzipiell ist es auch möglich, anstelle des üblicherweise verwendeten Sphäro- gusses das Gehäuse aus einem anderen Material, beispielsweise aus Leichtmetall oder Grauguss herzustellen. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Einsatzring als Gussteil ausgeführt, wobei vorzugsweise der bewährte Sphäroguss verwendet wird. Alternativ kann nitrierter Stahlguss zur Herstellung verwendet werden. Der Einsatzring kann auch als Schmiedeteil oder aus einem Massivteil durch Zerspanung hergestellt sein. So kann beispielsweise bei hohen Druckbelastungen der Einsatzring aus Stahl (geschmiedet oder Vollmaterial) hergestellt werden, wobei dann die Kanäle durch Zerspanen ausgebildet werden. Bei einer besonders kompakten Lösung ist in dem Einsatzring auch ein Niederdruckkanalabschnitt mit einem radialen und einem axialen oder radialen Mündungsbereich ausgeführt. In principle, it is also possible, instead of the conventionally used spheroidal casting, to produce the housing from a different material, for example from light metal or gray cast iron. In one embodiment of the invention, the insert ring is designed as a casting, wherein preferably the proven ductile iron is used. Alternatively, nitrided cast steel can be used for production. The insert ring can also be made as a forged part or a solid part by cutting. So can For example, at high pressure loads the insert ring made of steel (forged or solid material) are produced, in which case the channels are formed by machining. In a particularly compact solution, a low-pressure channel section with a radial and an axial or radial mouth region is also embodied in the insert ring.
Der Aufbau der Axialkolbenmaschine lässt sich vereinfachen, wenn am hoch- druckseitigen Mündungsbereich eine Passfläche für eine in das Gehäuse eingesetzte Druckbuchse ausgeführt ist. The construction of the axial piston machine can be simplified if a mating surface for a pressure bushing inserted into the housing is made on the high-pressure-side opening area.
Bei einer Variante der Erfindung ist eine Druckbuchse als Stufenbuchse ausgelegt, wobei eine Druckkraftresultierende die Druckbuchse in Richtung der Passfläche nach innen beaufschlagt. In a variant of the invention, a pressure bush is designed as a stepped bushing, wherein a pressure force resulting from the pressure bush in the direction of the mating surface acts inwardly.
Bei einer derartigen Variante ist es besonders vorteilhaft, wenn die Druckbuchse im Bezug auf eine Winkellage als Lagesicherung des Einsatzringes wirkt. Die Axialkolbenmaschine kann verstellbar ausgeführt sein. In such a variant, it is particularly advantageous if the pressure bush with respect to an angular position acts as a positional securing of the insert ring. The axial piston machine can be made adjustable.
Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, wenn der Einsatzring eine Aufnahme für ein Wellenlager der Triebwelle aufweist. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Axialkolbenmaschine mit einer Ladepumpe ausgeführt, über die das niederdruckseitig zuströmende Druckmittel mit einem Ladedruck beaufschlagbar ist. According to the invention it is preferred if the insert ring has a receptacle for a shaft bearing of the drive shaft. In one embodiment of the invention, the axial piston machine is designed with a charge pump, via which the low-pressure side inflowing pressure medium can be acted upon with a boost pressure.
Ein Impellerrad einer Ladepumpe kann auf der Triebwelle geführt und von dieser mitgenommen werden. An impeller wheel of a charge pump can be guided on the drive shaft and taken away by it.
Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass das Impellerrad zumindest abschnittsweise mit zumindest einem Einsatzring einen Dichtspalt ausbildet. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Axialkolbenmaschine als Doppelaxialkolbenmaschine ausgeführt, wobei in einem gemeinsamen Gehäuse zwei Zylindertrommeln mit einander zuweisenden Böden ausgeführt ist, wobei jeder dieser Böden mit einem Einsatzring im Sinne der obigen Ausführungen ausgeführt ist. A variant of the invention provides that the impeller wheel, at least in sections, forms a sealing gap with at least one insert ring. In one embodiment of the invention, the axial piston machine is designed as a double axial piston machine, wherein in a common housing two cylinder drums is designed with facing floors, each of these floors is designed with an insert ring in the sense of the above.
Im Bereich zwischen den Zylindertrommeln kann eine Ladepumpe angeordnet sein, über die das Druckmittel niederdruckseitig mit einem Ladedruck beaufschlagbar ist. Die Ausführung einer Axialkolbenmaschine mit Ladepumpe ist insbesondere bei hohen Drehzahlen auch bei einer Einzelaxialkolbenmaschine vorteilhaft. In the area between the cylinder drums, a charge pump can be arranged, via which the pressure medium can be acted upon by a charge pressure on the low-pressure side. The execution of an axial piston machine with a charge pump is particularly advantageous at high speeds, even with a single axial piston machine.
Bei einer Doppelaxialkolbenmaschine kann jeder Zylindertrommel eine Triebwelle zugeordnet sein, die über eine Kupplungsbuchse verbunden sind. Der erfindungsgemäße Einsatzring hat einen Hochdruckkanalabschnitt, der einen stirnseitigen und einen radialen oder axialen Mündungsabschnitt hat. Des Weiteren ist dieser Einsatzring im Hinblick auf das Herstellverfahren, die Konstruktion oder die Materialwahl auf die Druckverhältnisse optimiert und vorzugsweise aus Sphäroguss ausgeführt. Prinzipiell kann auch hochfester und duktiler Spezialguss verwendet. Der Einsatzring kann - wie vorstehend ausgeführt - auch als Schmiedeteil ausgeführt sein oder aus einem Massivteil durch Zerspanen hergestellt werden. In a Doppelaxialkolbenmaschine each cylinder drum may be associated with a drive shaft, which are connected via a coupling socket. The insert ring according to the invention has a high-pressure channel section which has a frontal and a radial or axial mouth section. Furthermore, this insert ring is optimized with respect to the manufacturing process, the design or the choice of material to the pressure conditions and preferably made of ductile iron. In principle, high-strength and ductile special castings can also be used. The insert ring can - as stated above - be designed as a forged or made of a solid part by machining.
Die Druckfestigkeit des Einsatzrings kann durch geeignete Wärmebehandlung, beispielsweise durch Vergüten, Nitrieren oder Gashydrokarbonieren erhöht werden. The compressive strength of the insert ring can be increased by suitable heat treatment, for example by tempering, nitriding or gas hydro carbonation.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Preferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings. Show it:
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Einfachaxialkolbenmaschine; Figure 1 shows a longitudinal section through a single axial piston machine;
Figur 2 einen Längsschnitt durch eine Doppelaxialkolbenmaschine; FIG. 2 shows a longitudinal section through a double axial piston machine;
Figur 3 eine Detaildarstellung der Axialkolbenmaschine aus Figur 2; Figur 4 eine Detaildarstellung der Axialkolbenmaschine gemäß Figur 3 in weiterer Vergrößerung; Figuren 5 und 6 Ansichten eines ersten Einsatzrings der Doppelaxialkolbenmaschine aus Figur 1 ; Figure 3 is a detail view of the axial piston machine of Figure 2; FIG. 4 shows a detailed illustration of the axial piston machine according to FIG. 3 in a further enlargement; Figures 5 and 6 are views of a first insert ring of the double axial piston machine of Figure 1;
Figuren 7 und 8 entsprechende Ansichten eines weiteren Einsatzrings der Doppelaxialkolbenmaschine nach Figur 2 und Figures 7 and 8 are corresponding views of another insert ring of Doppelaxialkolbenmaschine according to Figure 2 and
Figur 9 eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1 . FIG. 9 shows a variant of the embodiment according to FIG. 1.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele erläutert, wobei Figur 1 eine Einfachaxialkolbenpumpe und die Figuren 2 bis 8 eine Doppelaxial- kolbenmaschine zeigen. Da der Grundaufbau derartiger Axialkolbenmaschinen aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist, werden im Folgenden nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Bauelemente erläutert. In the following the invention will be explained with reference to two embodiments, wherein Figure 1 show a Einfachaxialkolbenpumpe and Figures 2 to 8 show a Doppelaxial- piston machine. Since the basic structure of such axial piston machines from the prior art is well known, only the components essential for understanding the invention will be explained below.
Die Einfachaxialkolbenpumpe 1 gemäß Figur 1 hat ein Pumpengehäuse 2, in dem eine Antriebswelle 4 gelagert ist, deren in Figur 1 linker Endabschnitt aus dem Pumpengehäuse 2 auskragt und mit einer Außenverzahnung 6 versehen ist, über die ein Antrieb angekoppelt werden kann. Im mittleren Bereich hat die Antriebswelle 4 eine weitere Außenverzahnung 8, die mit einer entsprechenden Innenverzahnung einer Zylindertrommel 10 kämmt. Diese hat eine Vielzahl von auf einem gemeinsamen Teilkreis lie- genden Zylinderbohrungen 12, in denen jeweils ein Kolben 14 geführt ist. Dieser begrenzt gemeinsam mit der Zylinderbohrung 12 einen Arbeitsraum 16, dessen Volumen vom Kolbenhub abhängig ist. Ein vom Arbeitsraum 16 entfernter Kolbenfuß 18 jedes Kolbens 14 ist gelenkig mit einem Gleitschuh 20 verbunden. Dieser liegt an einer im Pumpengehäuse 2 drehfest gelagerten Schrägscheibe 22 an, wobei der Anstellwinkel einer Anlagefläche 24, an der die Gleitschuhe 20 abgleiten, den Kolbenhub bestimmt. Je nach Ausgestaltung der Axialkolbenmaschine kann dieser Anstellwinkel verstellbar oder unveränderlich ausgeführt sein. Die Zylindertrommel hat an ihrer in Figur 1 rechten Stirnfläche eine Stirnwandung 26, in der eine Vielzahl von auf einem gemeinsamen Teilkreis liegende Kanäle 27 ausgebildet sind, die einerseits im Arbeitsraum 16 und andererseits in der außen liegenden Stirnfläche 28 der Stirnwandung 26 münden. Diese ist konkav ballig ausgeführt und liegt gleitend an einer gehäusefest gelagerten Steuerscheibe 30 an, in der in an sich bekannter weise Drucknieren 32 und eine vergleichsweise große Saugniere 34 ausgebildet sind. Der prinzipielle Aufbau derartiger Nieren wird im Folgenden noch anhand der Figuren 5 bis 8 erläutert. Das Pumpengehäuse 2 ist mehrteilig ausgeführt und hat einen stirnseitigenThe single-axial-piston pump 1 according to FIG. 1 has a pump housing 2 in which a drive shaft 4 is mounted, whose left end section protrudes out of the pump housing 2 in FIG. 1 and is provided with an external toothing 6 via which a drive can be coupled. In the central region, the drive shaft 4 has a further external toothing 8, which meshes with a corresponding internal toothing of a cylindrical drum 10. This has a multiplicity of cylinder bores 12 lying on a common pitch, in each of which a piston 14 is guided. This limits together with the cylinder bore 12 a working space 16 whose volume is dependent on the piston stroke. A remote from the working space 16 Kolbenfuß 18 each piston 14 is pivotally connected to a shoe 20. This is located on a rotatably mounted in the pump housing 2 swash plate 22, wherein the angle of attack of a contact surface 24, on which the sliding shoes 20 slide, determines the piston stroke. Depending on the configuration of the axial piston this pitch can be made adjustable or invariable. The cylindrical drum has on its right in Figure 1 end face an end wall 26 in which a plurality of lying on a common pitch channels 27 are formed, which open on the one hand in the working space 16 and on the other hand in the outer end face 28 of the end wall 26. This is executed concave spherical and is slidably mounted on a housing fixedly mounted control disc 30, in which in a conventional manner pressure kidney 32 and a comparatively large suction kidney 34 are formed. The basic structure of such kidneys will be explained below with reference to FIGS. 5 to 8. The pump housing 2 is designed in several parts and has a frontal
Deckel 36, der auf ein etwa topfförmiges Gehäuse 38 aufgesetzt ist. Die Antriebswelle 4 ist über Wälzlager in dem Pumpengehäuse 2 gelagert, wobei ein Wälzlager 40 im Bereich des Deckels 36 und ein weiteres Wälzlager bzw. eine Wälzlageranordnung 42 im Gehäuse 38 aufgenommen ist. Das topfförmige Gehäuse 38 hat einen Topfboden 44, der in der Figur 1 nach rechts hin den stirnseitigen Abschluss des Pumpengehäuses 2 bildet. In diesem Topfboden 44 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel radial ein Druckanschluss P und ein Sauganschluss T ausgebildet, die über einen Druckkanal 46 bzw. einen Saugkanal 48 mit den oben genannten Drucknieren 32 bzw. der Saugniere 34 verbunden sind. Lid 36 which is placed on an approximately pot-shaped housing 38. The drive shaft 4 is mounted on roller bearings in the pump housing 2, wherein a rolling bearing 40 is received in the housing 38 in the region of the cover 36 and another rolling bearing or a rolling bearing assembly 42. The pot-shaped housing 38 has a pot bottom 44, which forms in the figure 1 to the right side of the end face of the pump housing 2. In the illustrated embodiment, a pressure port P and a suction port T are formed radially in this pot bottom 44 and are connected via a pressure channel 46 or a suction channel 48 to the above-mentioned pressure kidneys 32 and the suction kidney 34.
Erfindungsgemäß ist in den Topfboden 44 ein Einsatzring 50 eingesetzt, der aus einem vergleichweise hochfesten Material, beispielsweise aus Späroguss mit zusätzlicher Wärmebehandlung ausgebildet ist, während das Gehäuse 38 aus einem Material mit vergleichweise geringerer Druckfestigkeit, beispielsweise aus Grauguss oder Leichtmetallguss oder dergleichen hergestellt sein kann. In den Einsatzring 50 sind ein HD-Kanalabschnitt 52 und ein ND-Kanalabschnitt 54 ausgebildet, die jeweils als Winkelkanal ausgeführt sind. Dabei steht ein axialer Mündungsbereich 56 bzw. 58 in Überdeckung mit den Drucknieren 32 bzw. der Saugniere 34. Ein in Radialrichtung mündender Mündungsbereich mündet dann in den jeweils benachbarten Druckkanal 46 bzw. Saugkanal 48 ein. According to the invention an insert ring 50 is inserted into the bottom of the pot 44, which is formed of a comparatively high-strength material, such as nodular cast iron with additional heat treatment, while the housing 38 may be made of a material with comparatively lower compressive strength, for example, cast iron or light metal casting or the like. In the insert ring 50, an HD channel portion 52 and an ND channel portion 54 are formed, which are each designed as an angular channel. An axial mouth region 56 or 58 overlaps the pressure kidneys 32 and the suction kidney 34, respectively. A mouth region which opens in the radial direction then opens into the respectively adjacent pressure channel 46 or suction channel 48.
Der im Folgenden noch näher erläuterte Einsatzring 50 ist in eine Aufnahme des Topfbodens 44 eingesetzt, die als Stufenbohrung 59 ausgebildet ist. Diese ist in der Darstellung gemäß Figur 1 nach links hin in Radialrichtung erweitert, so dass eine radial vorspringende Schulter 140 des Einsatzrings 50 (siehe auch Figur 5) in Axialrichtung an einer Schulter der Stufenbohrung 59 abgestützt ist. Die radiale Führung erfolgt entlang der Außenumfangsfläche 170 (siehe Figur 6) der Schulter 140 und der Außenumfangs- fläche eines anhand der Figuren 5 und 6 noch näher erläuterten Ringabschnitts 142 des Einsatzrings 50, die in Radialrichtung an den Umfangsflächen der Stufenbohrung 59 abgestützt sind. The insert ring 50 explained in greater detail below is inserted into a receptacle of the pot bottom 44, which is designed as a stepped bore 59. This is in the Representation of Figure 1 to the left in the radial direction extended, so that a radially projecting shoulder 140 of the insert ring 50 (see also Figure 5) is supported in the axial direction on a shoulder of the stepped bore 59. The radial guidance takes place along the outer peripheral surface 170 (see FIG. 6) of the shoulder 140 and the outer circumferential surface of a ring section 142 of the insert ring 50 explained in more detail with reference to FIGS. 5 and 6, which are supported in the radial direction on the peripheral surfaces of the stepped bore 59.
Wie Figur 1 weiter entnommen werden kann, ist ein den Einsatzring 50 durch- setzender Endabschnitt der Antriebswelle 4 mit einer Wellenverzahnung 61 ausgeführt, so dass eine Durchtriebsoption, beispielsweise für eine Doppelpumpe realisierbar ist. Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erweitert sich die Stufenbohrung 59 des Topfbodens 44 auch nach rechts hin, so dass eine Aufnahme 63 für einen den Topfboden 44 stirnseitig abschließenden Verschlussdeckel 65 gebildet ist. Dieser wird bei Ausführungen mit Durchtriebsoption abgenommen. As can be seen further from FIG. 1, an end section of the drive shaft 4 passing through the insert ring 50 is designed with a shaft toothing 61 so that a through drive option, for example for a double pump, can be realized. In the embodiment shown in Figure 1, the stepped bore 59 of the pot bottom 44 expands to the right, so that a receptacle 63 for the bottom of the pot 44 end capping closure 65 is formed. This is accepted for versions with Durchtriebsoption.
Wie Figur 1 entnehmbar ist der Innendurchmesser der Stufenbohrung 59 und der Außendurchmesser des entsprechend abgestuften Einsatzrings 50 deutlich größer als der Durchmesser der Antriebswelle 4, so dass im Topfboden 44 eine vergleichsweise große Öffnung ausgebildet wird, die gießtechnisch deutlich einfacher zu beherrschen ist, da zum Einen der Kern massiver ausgeführt werden kann und zum Anderen As can be seen in FIG. 1, the inner diameter of the stepped bore 59 and the outer diameter of the correspondingly stepped insert ring 50 are significantly larger than the diameter of the drive shaft 4, so that a comparatively large opening is formed in the pot bottom 44, which is much easier to control by casting, since on the one hand the core can be made more massive and the other
Materialanhäufungen, wie sie beim Stand der Technik vorkommen, vermieden werden. Material accumulations, such as occur in the prior art can be avoided.
Gemäß der Darstellung in Figur 1 ist das Wälzlager 42 in einen Aufnahmeraum 60 des Einsatzrings 50 eingesetzt, wobei eine axiale Abstützung auch noch über die Steuerscheibe 30 erfolgt, so dass das Wälzlager 42 durch den Einsatzring 50 und die Steuerscheibe 30 in Axialrichtung fixiert ist. Weitere Einzelheiten dieses Einsatzrings 50 werden im Folgenden erläutert. Im Bereich des Druckanschlusses P ist eine Druckbuchse 62 in den DruckkanalAs shown in Figure 1, the roller bearing 42 is inserted into a receiving space 60 of the insert ring 50, wherein an axial support also takes place via the control disk 30, so that the roller bearing 42 is fixed by the insert ring 50 and the control disk 30 in the axial direction. Further details of this insert ring 50 will be explained below. In the region of the pressure port P is a pressure bushing 62 in the pressure channel
46 eingesetzt. Wie im Folgenden noch anhand Figur 4 näher erläutert wird, ist diese Druckbuchse 62 stufenförmig ausgebildet und derart mit Hochdruck bzw. Gehäusedruck beaufschlagt, dass sich eine radial nach innen wirkende Druckkraftresultierende einstellt. Der in Figur 1 unten liegende Endabschnitt der Druckbuchse liegt dabei passgenau an einer Passfläche des Einsatzringes 50 an, so dass dieser über die Druckbuchse 62 lagefixiert ist. Weitere Einzelheiten der Druckbuchse 62 werden weiter unten anhand der Figur 4 erläutert. 46 used. As will be explained in more detail below with reference to FIG 4, this pressure bushing 62 is formed stepwise and so acted upon by high pressure or housing pressure, that is a radially inwardly acting Druckkraftsultierende established. The lower end portion of the pressure bush in FIG. 1 lies snugly against a mating surface of the insert ring 50, so that it is fixed in position via the pressure bushing 62. Further details of the pressure bushing 62 will be explained below with reference to FIG.
Wie bereits erwähnt, ist das Pumpengehäuse 2 oder, genauer gesagt, das topf- förmige Gehäuse 38 im Betrieb der Axialkolbenpumpe, insbesondere in dem an die Steuerscheibe 30 angrenzenden Bereich des Topfbodens 44, mit erheblichen Druckkräften beaufschlagt. Diese werden erfindungsgemäß durch den Einsatzring 50 auf- genommen, der im Hinblick auf seine Geometrie und die Materialwahl auf diese Druckbelastung abgestimmt ist. Dadurch ist es möglich, das topfförmige Gehäuse 38 mit einem vergleichsweise einfachen Aufbau auszugestalten, der gießtechnisch einfach zu beherrschen ist. Bei dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel einer Doppelaxialkolbenmaschine wird dieses Konzept entsprechend übernommen. Im Prinzip ist bei einer derartigen Doppelaxialkolbenmaschine die Einheit gemäß Figur 1 um eine im Topfbodenbereich gelegene Symmetrieachse gespiegelt, so dass sich gemäß dem Längsschnitt in Figur 2 ein mittiges Gehäuse 38 (der Einfachheit halber werden im Folgenden für einander entsprechende Bauelemente die gleichen Bezugszeichen verwendet) ergibt, das ein Mittelteil 64 aufweist, in dem entsprechend zwei Druckanschlüsse P1 , P2 und zwei in dieser Darstellung gestrichelt angedeutete Tankanschlüsse T1 , T2 ausgebildet sind, die jeweils einer Einheit 66, 68 der Doppelaxialkolbenpumpe 1 zugeordnet sind. As already mentioned, the pump housing 2 or, more precisely, the pot-shaped housing 38 is subjected to considerable pressure forces during operation of the axial piston pump, in particular in the region of the pot bottom 44 adjoining the control disk 30. These are inventively absorbed by the insert ring 50, which is tuned to this pressure load in terms of its geometry and the choice of material. This makes it possible to design the pot-shaped housing 38 with a comparatively simple structure, which is easy to control by casting technology. In the embodiment of a double-axial piston machine described below, this concept is adopted accordingly. In principle, in such a double-axial piston machine, the unit according to FIG. 1 is mirrored about an axis of symmetry located in the bottom of the pot so that a central housing 38 (for the sake of simplicity, the same reference numerals are used below for the sake of simplicity) is shown in FIG , which has a central part 64, in which two pressure ports P1, P2 and two in this illustration dashed lines indicated tank ports T1, T2 are formed, which are each associated with a unit 66, 68 of the Doppelaxialkolbenpumpe 1.
Das Gehäuse 38 dieser Doppeleinheit ist dann entsprechend„doppeltopfförmig" ausgeführt, wobei das Mittelteil 64 den Topfboden 44 beider Einheiten 66, 68 bildet. An dieses Mittelteil 64 sind jeweils zylinderförmige Gehäusewandungen 70, 72 angesetzt, die gemeinsam mit den außen liegenden Deckeln 36, 74 einen Aufnahmeraum für die Zylindertrommeln 10, 76 der Einheit 66, 68 bilden. Der Grundaufbau jeder dieser Einheiten 66, 68 entspricht im Prinzip demjenigen der eingangs beschriebenen Einfachaxialkolbenmaschine, so dass ausführliche Erläuterungen unter Hinweis auf die diesbezüglichen Ausführungen entbehrlich sind. Dementsprechend hat jede Einheit 66, 68 eine Antriebswelle 4 bzw. 78, wobei die der zweiten Einheit 68 zugeordnete Antriebswelle 78 nicht aus dem Deckel 74 auskragt sondern drehfest über eine im Folgenden noch näher erläuterte Kupplungsbuchse 80 mit der Antriebswelle 4 verbunden ist. Wie beispielsweise in der DE 195 36 997 C1 beschrieben, können derartige Doppelaxialkolbenmaschinen mit einer Ladepumpe 82 ausgeführt sein. Bei der konkreten Lösung ist diese Ladepumpe 82 durch einen Impeller gebildet, der drehfest mit der Antriebswelle 4 verbunden ist und über den die Einsatzringe 50, 86 saugseitig mit einem Ladedruck beaufschlagt sind. Bei der dargestellten Lösung ist ein Impellerrad 84 axial auf der Antriebswelle 4 geführt und abgestützt und gegenüber dem jeweiligen Einsatzring 50, 86 mit einem minimalen Spalt abgedichtet. Weitere Einzelheiten dieser Anordnung werden anhand der folgenden Figuren erläutert. The housing 38 of this double unit is then designed correspondingly "double-cup shaped", wherein the middle part 64 forms the bottom of the pot 44 of both units 66, 68. To this middle part 64 are each cylindrical housing walls 70, 72 attached, which together with the outer covers 36, 74 form a receiving space for the cylinder drums 10, 76 of the unit 66, 68. The basic structure of each of these units 66, 68 corresponds in principle to that of the single-axial piston machine described above, so that detailed explanations with reference to the relevant explanations are dispensable. Accordingly, each unit 66, 68 has a drive shaft 4 or 78, wherein the drive shaft 78 assigned to the second unit 68 does not project out of the cover 74 but is connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft 4 via a coupling bush 80 explained in more detail below. As described for example in DE 195 36 997 C1, such Doppelaxialkolbenmaschinen can be designed with a charge pump 82. In the concrete solution, this charge pump 82 is formed by an impeller, which is rotatably connected to the drive shaft 4 and via which the insert rings 50, 86 are acted upon suction side with a boost pressure. In the illustrated solution, an impeller 84 is axially guided on the drive shaft 4 and supported and sealed relative to the respective insert ring 50, 86 with a minimum gap. Further details of this arrangement will be explained with reference to the following figures.
Figur 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Mittelteils 64 der Doppelaxialkol- benmaschine 1 gemäß Figur 2. Man erkennt, dass im Bereich der beiden Druckanschlüsse P1 , P2 jeweils eine Druckbuchse 62, 88 eingesetzt ist, die jeweils als Axialsicherung für den zugeordneten Einsatzring 50, 86 dient. Der HD-Druckmittelströmungspfad ist - entsprechend dem eingangs beschriebenen Ausführungsbeispiel - mit einem Druckkanal 46, 90 ausgebildet. Dieser geht jeweils in einen HD-Kanalab- schnitt 52 bzw. 92 des Einsatzrings 50 und des Einsatzrings 86 über. An diesen beiden Einsatzringen 50, 86 liegt stirnseitig jeweils eine Steuerscheibe 30, 94 an, in der Drucknieren 32, 96 bzw. die Saugniere 34, 98 ausgebildet sind. FIG. 3 shows an enlarged view of the central part 64 of the double axial piston machine 1 according to FIG. 2. It can be seen that in each case a pressure bush 62, 88 is inserted in the region of the two pressure ports P1, P2, each serving as an axial securing device for the associated insert ring 50, 86 serves. The HD pressure medium flow path is - in accordance with the embodiment described above - formed with a pressure channel 46, 90. This each passes into an HD channel section 52 or 92 of the insert ring 50 and the insert ring 86. At these two insert rings 50, 86 each end face a control disk 30, 94, in the pressure kidney 32, 96 and the suction kidney 34, 98 are formed.
Wie eingangs erläutert, stehen die Drucknieren 32, 96 und die Saugnieren 34, 98 während der Rotation der Zylindertrommeln 10, 76 wechselnd in Druckmittelverbindung mit den Arbeitsräumen 16. In der Darstellung gemäß Figur 3 erkennt man deutlich das Impellerrad 84, das mit einer in Axialrichtung vorspringenden Nabe 100 auf die Antriebswelle 4 aufgesetzt ist, wobei in der Nabe 100 eine Innenverzahnung ausgebildet ist, die mit einer am Endabschnitt der Antriebswelle 4 ausgebildeten Außenverzahnung 102 kämmt. Über das Impellerrad 84 wird Druckmittel aus einem Saugraum T angesaugt und in einen Ladedruckraum 104 gefördert. Der mit den Anschlüssen T1 , T2 verbundene Ladedruckraum 104 ist über saugseitige ND-Kanalabschnitte 54, 105 mit den Saugnieren 34, 98 verbunden. Wie bereits erwähnt, sind die beiden Antriebswellen 4, 76 drehfest über eineAs explained above, the pressure kidneys 32, 96 and the suction kidneys 34, 98 during the rotation of the cylinder drums 10, 76 are alternately in fluid communication with the working spaces 16. In the illustration according to FIG. 3, the impeller wheel 84, which is mounted on the drive shaft 4 with an axially projecting hub 100, can be clearly seen, wherein internal teeth are formed in the hub 100, which meshes with an external toothing 102 formed on the end section of the drive shaft 4 , Via the impeller wheel 84 pressure medium is sucked from a suction chamber T and conveyed into a charge pressure chamber 104. The charge pressure chamber 104 connected to the connections T1, T2 is connected to the suction kidneys 34, 98 via suction-side LP channel sections 54, 105. As already mentioned, the two drive shafts 4, 76 are non-rotatable via a
Kupplungsbuchse 80 verbunden, die einerseits mit der Außenverzahnung 102 der Antriebswelle 4 und andererseits mit einer entsprechenden Außenverzahnung 106 der Antriebswelle 78 kämmt. Figur 4 zeigt eine nochmals vergrößerte Teildarstellung des Mittelteils 64 im Bereich der beiden Druckbuchsen 62, 88. Man erkennt einen Teil des Impellerrades 84 mit der Nabe 100, die drehfest mit der Antriebswelle 4 verbunden ist. Gemäß dieser Darstellung hat der Einsatzring 50 stirnseitig einen zum Impellerrad 84 vorspringenden umlaufenden Dichtbund 108, der den Außenumfang des Impellerrades 84 abschnittsweise umgreift, so dass dieses in Radialrichtung mit minimalem Spalt abgedichtet ist. Die radiale Abdichtung gegenüber dem Einsatzring 86 erfolgt entsprechend. Coupling sleeve 80 is connected, which meshes on the one hand with the external teeth 102 of the drive shaft 4 and on the other hand with a corresponding external toothing 106 of the drive shaft 78. Figure 4 shows a further enlarged partial view of the central portion 64 in the region of the two pressure bushes 62, 88. It can be seen a part of the impeller 84 with the hub 100, which is rotatably connected to the drive shaft 4. According to this representation, the insert ring 50 has an end face to the Impellerrad 84 projecting circumferential sealing collar 108 which engages around the outer periphery of the impeller 84 sections, so that it is sealed in the radial direction with minimal gap. The radial seal against the insert ring 86 takes place accordingly.
Wie in Figur 4 weiterhin verdeutlicht ist, besteht in Axialrichtung zwischen Planflächen 101 und 103 des Impellerrads 84 und den benachbarten Stirnflächenab- schnitten des Einsatzrings 50 bzw. 86 jeweils ein Spalt 107, 109. Die Nabe 100 taucht in eine abgestufte, sich nach links hin (Figur 4) erweiternde Axialbohrung 1 10 des Einsatzrings 50 ein und ist in diesem Bereich mit einem geringen Spalt geführt und somit ebenfalls in Radialrichtung abgedichtet. Diese Axialbohrung 1 10 ist - wie bereits anhand Figur 1 erläutert - zu einem Aufnahmebereich 60 für das Wälzlager 42 erwei- tert. Dieser Aufnahmeraum 60 ergänzt sich mit einer Stirnausnehmung 1 12 der Steuerscheibe 30 zu einer Aufnahme für das Wälzlager 42, so dass dieses in Axialrichtung abgestützt ist. Ein Außenring des Wälzlagers 42 dient zur Zentrierung der Steuerscheibe 30. Die Innenumfangsfläche der Nabe 100 ist einerseits in Axialrichtung an einer Wellenstufe 1 1 1 abgestützt und über eine Passung 1 13 auf dem Außenumfang der Antriebswelle 4 in Radialrichtung geführt. Die axiale Fixierung des Impellerrads 84 erfolgt durch einen Sicherungsring 1 15. Zur axialen Abstützung der Einsatzringe 50, 86 sind am Mittelteil 64 StützschulternAs is also illustrated in FIG. 4, a gap 107, 109 exists in the axial direction between face surfaces 101 and 103 of the impeller wheel 84 and the adjacent end face portions of the insert ring 50, 86, respectively. The hub 100 dips into a stepped position, towards the left (Figure 4) expanding axial bore 1 10 of the insert ring 50 and is guided in this area with a small gap and thus also sealed in the radial direction. This axial bore 1 10 is - as already explained with reference to Figure 1 - tert to a receiving area 60 for the rolling bearing 42 tert. This receiving space 60 is supplemented with a front recess 1 12 of the control disk 30 to a receptacle for the rolling bearing 42, so that it is supported in the axial direction. An outer ring of the rolling bearing 42 serves to center the control disk 30. The inner peripheral surface of the hub 100 is on the one hand in the axial direction a shaft stage 1 1 1 supported and guided over a fit 1 13 on the outer circumference of the drive shaft 4 in the radial direction. The axial fixation of the Impellerrads 84 takes place by a retaining ring 1 15. For axial support of the insert rings 50, 86 are on the central part 64 support shoulders
1 17, 1 19 ausgebildet, an denen entsprechende Ringstirnflächen des Einsatzrings 50 bzw. 86 anliegen. 1 17, 1 19 formed on which corresponding annular end faces of the insert ring 50 and 86 abut.
Der Aufbau der beiden identischen Druckbuchsen 62, 88 ist Figur 4 entnehmbar. Demgemäß hat jede Druckbuchse 62, 88 eine schräg angestellte Radialschulter 1 14, so dass der einsatzringseitige Endabschnitt einen kleineren Durchmesser als der an- schlussseitige Endabschnitt der Druckbuchse 62 hat. An dem letztgenannten Teil der Druckbuchse 62 ist oberhalb (Figur 4) der Radialschulter 1 14 eine Ringnut mit einem Dichtring 1 16 ausgebildet, der dichtend an einer Umfangswandung des Druckkanals 46 anliegt, in den die Druckbuchse 62 eingesetzt ist. Der anschlussseitige Endabschnitt der Druckbuchse 62 ist radial leicht zurückgesetzt, so dass sich ein Ringspalt 1 18 zwischen der genannten Umfangswandung des Druckkanals 46 und dem Außenumfang der Druckbuchse 62 ausbildet. Dieser Ringspalt 1 18 endet im Abstand zum Dichtring 1 16 und ist in diesem Bereich zu einer Ringnut 120 erweitert, die über eine oder mehrere Radialbohrungen 122 der Druckbuchse 62 mit dem Druck am Druckanschluss P beaufschlagt sind. Dieser Druck beaufschlagt somit die größere Ringstirnfläche 124 dieser Druckbuchse 62. Die kleinere, in Figur 4 unten liegende Ringstirnfläche 126 ist ebenfalls mit dem Druck im Druckkanal 46 bzw. im HD-Kanalabschnitt 92 beaufschlagt. Die schräg angestellte Radialschulter 1 14 ist über einen ringförmigen Spalt 128 zwischen dem Außenumfang des kleineren Endabschnitts der Druckbuchse 62 und der Umfangswandung des Druckkanals 46 mit dem Gehäusedruck beaufschlagt, der in etwa dem Tankdruck entspricht und somit wesentlich geringer als der Druck am Hoch- druckanschluss P ist. Dementsprechend ist die Druckbuchse 62 entlang einer der Fläche der Radialschulter 1 14 entsprechenden Flächendifferenz radial nach innen mit dem Hochdruck beaufschlagt, so dass die Druckbuchsen 62, 88 stets in Richtung des zugeordneten Einsatzrings 50, 86 beaufschlagt sind. Der mit der Ringstirnfläche 126 ausgeführte Endabschnitt der Druckbuchse 62 taucht in eine entsprechende radiale Passaufnahme 130 des Einsatzrings 50 ein, so dass dieser in Umfangsrichtung fixiert ist. Der Einsatzring 86 ist entsprechend ausgebildet und wird somit über die Dichtbuchse 88 lagefixiert. Die radiale Zentrierung der Einsatzringe 50, 86 erfolgt jeweils über deren abgestufte Umfangsflächen, die von entsprechend abgestuften Zentrierstegen 132, 134 bzw. 136, 138 des Mittelteils 64 umgriffen sind. The construction of the two identical pressure sockets 62, 88 is shown in FIG. 4. Accordingly, each pressure bush 62, 88 has an inclined radial shoulder 14, so that the insert-ring-side end section has a smaller diameter than the connection-side end section of the pressure bushing 62. At the latter part of the pressure bushing 62 above (Figure 4) of the radial shoulder 1 14 an annular groove with a sealing ring 1 16 is formed, which bears sealingly against a peripheral wall of the pressure channel 46, in which the pressure bushing 62 is inserted. The connection-side end portion of the pressure bushing 62 is slightly radially reset, so that an annular gap 1 18 formed between said peripheral wall of the pressure channel 46 and the outer periphery of the pressure bushing 62. This annular gap 1 18 ends at a distance from the sealing ring 1 16 and is extended in this area to an annular groove 120 which are acted upon via one or more radial bores 122 of the pressure bushing 62 with the pressure at the pressure port P. Thus, this pressure acts on the larger annular end face 124 of this pressure bushing 62. The smaller ring end face 126, which is located at the bottom in FIG. 4, is also subjected to the pressure in the pressure channel 46 or in the HD channel section 92. The inclined radial shoulder 1 14 is acted upon via an annular gap 128 between the outer periphery of the smaller end portion of the pressure sleeve 62 and the peripheral wall of the pressure channel 46 with the housing pressure, which corresponds approximately to the tank pressure and thus substantially lower than the pressure at the high pressure port P. is. Accordingly, the pressure bushing 62 is acted upon along one of the surface of the radial shoulder 1 14 corresponding surface difference radially inwardly with the high pressure, so that the pressure bushes 62, 88 are always acted upon in the direction of the associated insert ring 50, 86. The end section of the pressure bush 62 designed with the annular end face 126 dips into a corresponding radial mating receptacle 130 of the insert ring 50 so that it is fixed in the circumferential direction is. The insert ring 86 is formed accordingly and is thus fixed in position via the sealing bushing 88. The radial centering of the insert rings 50, 86 takes place in each case via their stepped peripheral surfaces, which are encompassed by correspondingly stepped centering webs 132, 134 or 136, 138 of the middle part 64.
Details der beiden Einsatzringe 50 und 86 werden anhand der Figuren 5 bis 8 erläutert. Dabei zeigen die Figuren 5 und 6 den Einsatzring 50 in einer dreidimensionalen Darstellung (Figur 5) und in einem Diagonalschnitt (Figur 6). Aus der Darstellung gemäß Figur 5 erkennt man die Abstufung des EinsatzringsDetails of the two insert rings 50 and 86 will be explained with reference to Figures 5 to 8. 5 and 6 show the insert ring 50 in a three-dimensional representation (FIG. 5) and in a diagonal section (FIG. 6). The illustration according to FIG. 5 shows the gradation of the insert ring
50 der steuerscheibenseitigen Schulter 140 und einem abgewandten Ringabschnitt 142, der gegenüber dem steuerscheibenseitigen Endabschnitt 140 radial zurückgesetzt ist. Eine Stufenfläche 141 dient zur axialen Abstützung an der anhand Figur 4 erläuterten gehäuseseitigen Stützschulter 1 17 und nimmt alle Triebwerkskräfte auf. In dem Ringabschnitt 142 oder über beide Abschnitte hinweg ist die Passaufnahme 130 für die Druckbuchse 62 ausgebildet. Die Stirnfläche des steuerscheibenseitigen Endabschnitts 140 bildet eine Auflagefläche 144 für die von der Zylindertrommel 10 abgewandte Stirnfläche der Steuerscheibe 30. Entsprechend der Geometrie dieser Steuerscheibe 30 sind in dem Endabschnitt 140 des Einsatzrings 50 der anhand Figur 1 bereits erläuterte niederdruckseitige Mündungsbereich 58 und die hochdruckseitigen Mündungsbereiche 56 der im Einsatzring 50 ausgebildeten HD-/ND-Kanalabschnitte 52, 54 vorgesehen. Beim konkreten Ausführungsbeispiel sind somit drei etwa nierenförmig ausgebildete hochdruckseitige Mündungsbereiche 56 und ein vergleichsweise großer nierenförmiger niederdruckseitiger Mündungsbereich 58 ausgebildet, deren Geometrie entsprechend der Saug-/Drucknieren der Steuerscheibe 30 ausgebildet ist. In der Auflagefläche 144 mündet des Weiteren noch eine Fixierbohrung 146, in die ein entsprechender Vorsprung der Steuerscheibe 30 eintaucht, so dass diese beiden Bauelemente winkelrichtig positioniert sind. Wie vorstehend erläutert, erfolgt die axiale Zentrierung der Steuerscheibe 30 über den Außenring des Wälzlagers 42 (siehe Figur 4). 50 of the control-disc-side shoulder 140 and an opposite annular portion 142, which is radially set back relative to the control-disk-side end portion 140. A step surface 141 is used for axial support on the explained on the basis of Figure 4 housing-side support shoulder 1 17 and absorbs all engine forces. In the ring section 142 or over both sections, the fitting receptacle 130 is formed for the pressure bushing 62. According to the geometry of this control disk 30, in the end section 140 of the insert ring 50, the low-pressure-side orifice region 58 already explained with reference to FIG. 1 and the high-pressure-side orifice regions 56 are shown in the end section 140 of the insert ring 50 the HD / ND channel sections 52, 54 formed in the insert ring 50 are provided. Thus, in the concrete exemplary embodiment, three approximately kidney-shaped high-pressure-side mouth regions 56 and a comparatively large kidney-shaped low-pressure side mouth region 58 are formed whose geometry is designed in accordance with the suction / compression kidneys of the control disk 30. Furthermore, a fixing bore 146, into which a corresponding projection of the control disk 30 is inserted, also opens into the support surface 144, so that these two components are positioned at right angles. As explained above, the axial centering of the control disk 30 takes place via the outer ring of the rolling bearing 42 (see FIG. 4).
Der Verlauf der Kanalabschnitte 52, 54 erschließt sich sehr anschaulich aus Figur 6. Demgemäß sind beide Kanalabschnitte 52, 54 winkelförmig ausgeführt, wobei die Mündungsbereiche 56, 58 jeweils in Axialrichtung in der Auflagefläche 144 des Steuer- scheibenseitigen Endabschnitts 140 münden. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Kanalabschnitte winkelförmig ausgebildet, da die Axialkolbenpumpe 1 seitliche P- und T-Anschlüsse hat. Bei rückwärtigen Anschlüssen einer Einzelpumpe könnten die Kanalabschnitte 52, 54 entsprechend auch gerade durchgehend ausgebildet sein. The course of the channel sections 52, 54 can be clearly seen from FIG. 6. Accordingly, both channel sections 52, 54 have an angular configuration, wherein the mouth regions 56, 58 each extend in the axial direction in the bearing surface 144 of the control element. the disc-side end portion 140 open. In this embodiment, the channel sections are formed angular, since the axial piston pump 1 has lateral P and T ports. In the case of rear connections of a single pump, the channel sections 52, 54 could also be designed to be straight through.
Die zum Druckanschluss P bzw. zum Sauganschluss T hin orientierten Mündungsbereiche münden radial in der Umfangswandung im Übergangsbereich zwischen dem steuerseitigen Endabschnitt 140 und dem dagegen radial zurückgesetzten Ringabschnitt 142. The mouth regions oriented towards the pressure connection P or the suction connection T open radially in the circumferential wall in the transition region between the control-side end section 140 and the ring section 142 which is radially recessed.
Wie bereits erläutert, ist die Axialbohrung 1 10 des Einsatzrings 50 einerseits zu einem Aufnahmebereich 60 für das Wälzlager 42 erweitert. Der sich daran anschließende Teil der Axialbohrung 1 10 (links in Figur 6) ist radial zurückgesetzt und bildet eine Schulter 148 für die axiale Begrenzung des Einbauraums für den Außenring des Wälz- lagers 42, wobei dieses auf der Antriebswelle 4 als Loslager ausgebildet ist. Im Bereich der Stirnfläche des Ringabschnitts 142 ist im Falle einer Impeller-Ausführung der bereits in Figur 4 erläuterte Dichtbund 108 ausgebildet, der den Impeller 84 abschnittsweise in Umfangsrichtung umgreift. Wie eingangs erwähnt, kann ein derartiger Impeller sowohl bei einer Einfachpumpe als auch bei einer Doppelpumpe ausgeführt sein. Prinzipiell sind beide Pumpenkonstruktionen jedoch auch ohne Impeller realisierbar. Bei einer Einzelpumpe ohne Ladepumpe kann der Einsatzring 50 auch ohne den Dichtbund 108 ausgeführt sein. As already explained, the axial bore 1 10 of the insert ring 50 is on the one hand expanded to a receiving region 60 for the rolling bearing 42. The adjoining part of the axial bore 1 10 (left in Figure 6) is set back radially and forms a shoulder 148 for the axial limitation of the installation space for the outer ring of the rolling bearing 42, which is formed on the drive shaft 4 as a floating bearing. In the region of the end face of the ring section 142, in the case of an impeller design, the sealing collar 108 already explained in FIG. 4 is formed, which surrounds the impeller 84 in sections in the circumferential direction. As mentioned above, such an impeller can be designed both in a single pump and in a double pump. In principle, however, both pump constructions can also be realized without an impeller. In a single pump without charge pump, the insert ring 50 may be performed without the sealing collar 108.
Die Nabe 100 des Impellerrads 84 ist, wie bereits vorstehend erwähnt, in Radialrichtung mit Bezug zum Einsatzring 50 mit Spiel ausgeführt und somit lediglich auf der Antriebswelle 4 geführt. The hub 100 of the Impellerrads 84 is, as already mentioned above, executed in the radial direction with respect to the insert ring 50 with play and thus guided only on the drive shaft 4.
Figur 7 zeigt den im Prinzip ähnlich aufgebauten Einsatzring 86 der Einheit 68. Dieser hat entsprechend einen steuerscheibenseitigen Endabschnitt 150 mit den drei nierenförmigen, druckseitigen Mündungsbereichen 56 und dem vergleichsweise großen niederdruckseitigen Mündungsbereich 58 sowie der Fixierbohrung 146. In der Darstellung gemäß Figur 7 erkennt man des Weiteren die Passaufnahme 152 für die Druckbuchse 88 der Einheit 68. Diese Passaufnahme 152 mündet im Übergangsbe- reich zwischen dem Ringabschnitt 154 und dem Endabschnitt 150 des Einsatzrings 86, der in Radialrichtung zurückgesetzt ist. Die dadurch ausgebildete Stufe 163 dient, wie bereits erläutert, zur axialen Fixierung des Einsatzrings 86 an der in Figur 4 dargestellten Stützschulter 1 19 und somit zur Abstützung der axialen Triebwerkskräfte. Die Stufe 163 begrenzt den Einbauraum für das Wälzlager 40. FIG. 7 shows the insert ring 86 of the unit 68, which in principle has a similar design. This has a control-disk-side end section 150 with the three kidney-shaped, pressure-side mouth regions 56 and the comparatively large low-pressure-side orifice region 58 and the fixing bore 146. In the illustration according to FIG Further, the mating receptacle 152 for the pressure bushing 88 of the unit 68. This mating receptacle 152 terminates in the transitional rich between the ring portion 154 and the end portion 150 of the insert ring 86, which is reset in the radial direction. The thus formed step 163 is used, as already explained, for the axial fixation of the insert ring 86 on the support shoulder 1 19 shown in Figure 4 and thus for supporting the axial engine forces. The step 163 limits the installation space for the rolling bearing 40.
In der Darstellung gemäß Figur 7 erkennt man auch eine Aussparung 156, die sich zum Saugraum T hin öffnet, so dass das Druckmittel über diese Aussparung 156 zum Impellerrad 84 strömen kann. In the illustration according to FIG. 7, a recess 156 is also visible, which opens towards the suction chamber T, so that the pressure medium can flow via this recess 156 to the impeller wheel 84.
Impellerradseitig ist gemäß der Schnittdarstellung in Figur 8 in der Stirnfläche des Ringabschnitts 154 wiederum eine Stirnausnehmung ausgeführt, deren Umfangswan- dungen einen Dichtbund 158 bilden, der einen Abschnitt des Impellerrads 84 mit einem Dichtspalt umgreift, so dass dieses den Ladedruckbereich vom Saugdruckbereich trennt. Eine Axialbohrung 160 des Einsatzrings 86 ist im Bereich des steuerscheiben- seitigen Endabschnitts 150 zu einer Aufnahme 162 für das in Figur 2 rechte Wälzlager 164 erweitert. Der sich daran nach links hin anschließende Bereich der Axialbohrung 160 ist demgegenüber radial zurückgesetzt. Wie Figur 4 entnehmbar ist, liegen die beiden Außenumfangsflächen 166, 168 desAccording to the sectional view in FIG. 8, in the end face of the annular section 154, the impeller wheel side again has a front recess whose peripheral walls form a sealing collar 158 which surrounds a section of the impeller wheel 84 with a sealing gap so that it separates the boost pressure region from the suction pressure region. An axial bore 160 of the insert ring 86 is extended in the region of the control disk-side end portion 150 to a receptacle 162 for the right in Figure 2 bearings 164. The adjoining to the left region of the axial bore 160 is contrast radially reset. As can be seen in FIG. 4, the two outer circumferential surfaces 166, 168 of FIG
Ringabschnitts 154 bzw. des Endabschnitts 150 des Einsatzrings 86 an den zugeordneten Ringstegen 136, 138 an. In gleicher weise ist der vorbeschriebene Einsatzring 50 mit seinen Außenumfangsflächen 170, 172 über die Zentrierstege 132, 134 zentriert. Die Stützschultern 1 17, 1 19 dienen jeweils zur axialen Kraftaufnahme. Ring portion 154 and the end portion 150 of the insert ring 86 to the associated ring lands 136, 138 at. In the same way, the above-described insert ring 50 is centered with its outer peripheral surfaces 170, 172 via the centering webs 132, 134. The support shoulders 1 17, 1 19 each serve for axial force absorption.
In etwa in gleicher weise wie beim Einsatzring 50 ist der hochdruckseitige Kanalabschnitt 52 des Einsatzrings 86 als Winkelkanal ausgeführt und mündet über die nie- renförmigen Mündungsbereiche 56 in der Stirnfläche 144 des Endabschnitts 150, während der anschlussseitige Mündungsbereich in der Umfangswandung des Einsatzrings 86 mündet. In diesem Übergangsbereich (154 - 150) ist auch die bereits anhand Figur 7 bezeichnete Passaufnahme 152 für die Druckbuchse 88 ausgebildet. Der nieder- druckseitige Kanalabschnitt 54 mündet stirnseitig in dem nierenförmigen Mündungsbereich 58 und andererseits in Radialrichtung im Umfangsbereich des Einsatzrings 86. Figur 9 zeigt den topfbodenseitigen Bereich einer Variante des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1 . Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Kanalabschnitte 52, 54 winkelförmig ausgeführt und münden zu den entsprechenden Anschlüssen P, T hin im Umfangsbereich des Einsatzringes 50, sodass entsprechend die gehäuseseitigen Anschlüsse P, T ebenfalls in Radialrichtung angeordnet sind. Bei der Variante gemäß Figur 9 verlaufen der ND-Kanalabschnitt 54 und der HD-Kanalabschnitt 52 in etwa parallel zur Achse der Welle 4, sodass die von der Steuerscheibe 30 entfernten In approximately the same manner as in the insert ring 50, the high-pressure side channel portion 52 of the insert ring 86 is designed as an angular channel and opens via the ren renal estuaries 56 in the end face 144 of the end portion 150, while the connection-side mouth area in the peripheral wall of the insert ring 86 opens. In this transition region (154-150), also the fitting receptacle 152 for the pressure bushing 88, which is already designated with reference to FIG. 7, is formed. The low-pressure-side channel section 54 terminates in the kidney-shaped mouth region 58 on the face side and in the radial direction in the circumferential region of the insert ring 86. FIG. 9 shows the pot bottom side region of a variant of the exemplary embodiment according to FIG. 1. In this embodiment, the channel sections 52, 54 are designed to be angular and lead to the corresponding terminals P, T out in the peripheral region of the insert ring 50, so that correspondingly the housing-side terminals P, T are also arranged in the radial direction. In the variant according to FIG. 9, the ND-channel section 54 and the HD-channel section 52 extend approximately parallel to the axis of the shaft 4, so that they are removed from the control disk 30
Endabschnitte der Kanalabschnitte 52, 54 in der in Figur 9 rechten Stirnfläche 176 des Einsatzrings 50 münden. Ein derartiger Einsatzring 50 dürfte aufgrund der etwa koaxialen Kanalführung einfacher herzustellen sein als ein Einsatzring mit radialem Mündungsbereich. End portions of the channel sections 52, 54 in the right in Figure 9 end face 176 of the insert ring 50 open. Such insert ring 50 is likely to be easier to produce due to the approximately coaxial channel guide as an insert ring with a radial mouth area.
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Einsatzringe 50, 86 und die zugeordneten Steuerscheiben 174 (siehe Figuren 2 und 4) als getrennte Bauelemente ausgeführt. Bei einer Variante der Erfindung können die Steuerscheiben 30, 174 und die zugehörigen Einsatzringe 50, 86 auch einstückig ausgeführt werden. Diese Weiterbildung hat den Vorteil, dass die relativ fertigungsaufwendige Bearbeitung der Anlagebereiche zwischen diesen beiden Bauelementen entfallen kann. Diese Variante hat den weiteren Vorteil, dass die Bearbeitung der sphärischen Umsteuerfläche, entlang der die Steuerscheibe 30, 174 an der entsprechend konkav ausgebildeten Stirnfläche der jeweiligen Zylindertrommel 10, 76 anliegt, an einem vergleichsweise kompakten und somit besser bearbeitbaren Bauelement erfolgt. Offenbart ist eine Axialkolbenmaschine mit einem gießtechnisch optimierten Gehäuse, in dessen Boden ein im Hinblick auf die Druckbelastung optimierter Einsatzring ausgebildet ist. Offenbart ist des Weiteren ein Einsatzring für eine derartige Axialkolbenmaschine. Bezugszeichenliste In the embodiments described above, the insert rings 50, 86 and the associated control discs 174 (see Figures 2 and 4) are designed as separate components. In a variant of the invention, the control discs 30, 174 and the associated insert rings 50, 86 can also be made in one piece. This development has the advantage that the relatively production-intensive machining of the contact areas between these two components can be omitted. This variant has the further advantage that the machining of the spherical reversing surface, along which the control disk 30, 174 rests against the correspondingly concave end face of the respective cylinder drum 10, 76, takes place on a comparatively compact and thus better workable component. Disclosed is an axial piston machine with a casting-optimized housing, in the bottom of which is formed with respect to the pressure load optimized insert ring. Further disclosed is an insert ring for such an axial piston machine. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Axialkolbenmaschine1 axial piston machine
2 Pumpengehäuse 2 pump housings
4 Antriebswelle 4 drive shaft
6 Außenverzahnung 6 external toothing
8 weitere Außenverzahnung8 more external teeth
10 Zylindertrommel 10 cylinder drum
12 Zylinderbohrung  12 cylinder bore
14 Kolben 14 pistons
16 Arbeitsraum  16 workspace
18 Kolbenfuß  18 piston foot
20 Gleitschuh  20 shoe
22 Schrägscheibe  22 swash plate
24 Anlagefläche 24 contact surface
26 Stirnwandung  26 end wall
27 Kanal  27 channel
28 Stirnfläche  28 face
30 Steuerscheibe  30 control disk
32 Druckniere 32 print kidney
34 Saugniere  34 suckling kidneys
36 Deckel  36 lids
38 Gehäuse  38 housing
40 Wälzlager  40 rolling bearings
42 Wälzlager 42 rolling bearings
44 Topfboden  44 pot bottom
46 Druckkanal  46 pressure channel
48 Saugkanal  48 suction channel
50 Einsatzring  50 insert ring
52 HD-Kanalabschnitt52 HD channel section
54 ND-Kanalabschnitt54 ND channel section
56 Mündungsbereich56 mouth area
58 Mündungsbereich 59 Stufenbohrung58 mouth area 59 stepped bore
60 Aufnahmebereich60 recording area
61 Wellenverzahnung61 shaft toothing
62 Druckbuchse62 pressure bush
63 Aufnahme 63 recording
64 Mittelteil  64 middle section
65 Verschlussdeckel 65 cap
66 Einheit 66 unit
68 Einheit  68 unit
70 Gehäusewandung 70 housing wall
72 Gehäusewandung72 housing wall
74 Deckel 74 Lid
76 Zylindertrommel 76 cylinder drum
78 Antriebswelle78 drive shaft
80 Kupplungsbuchse80 coupling socket
82 Ladepumpe82 charge pump
84 Impellerrad 84 impeller wheel
86 Einsatzring  86 insert ring
88 Druckbuchse 88 pressure bush
90 Druckkanal90 pressure channel
92 HD-Kanalabschnitt92 HD channel section
94 Steuerscheibe94 control disk
96 Druckniere 96 pressure kidneys
98 Saugniere  98 suckling kidney
100 Nabe  100 hub
101 Planfläche  101 plane surface
102 Außenverzahnung 102 external toothing
103 Planfläche 103 plane surface
104 Ladedruckraum 05 ND-Kanalabschnitt 104 Booster pressure chamber 05 ND duct section
106 Außenverzahnung106 external toothing
107 Spalt 107 gap
108 Dichtbund 109 Spalt 108 sealing collar 109 gap
1 10 Axialbohrung  1 10 axial bore
1 1 1 Wellenstufe  1 1 1 shaft level
1 12 Stirnausnehnnung  1 12 frontal extension
1 13 Passung  1 13 fit
1 14 Radialschulter  1 14 radial shoulder
1 15 Sicherungsring  1 15 Circlip
1 16 Dichtring  1 16 sealing ring
1 17 Stützschulter  1 17 Support shoulder
1 18 Ringspalt  1 18 annular gap
1 19 Stützschulter  1 19 Support shoulder
120 Ringnut 120 ring groove
22 Radialbohrung  22 radial bore
124 Ringstirnfläche  124 ring end face
126 Ringstirnfläche  126 ring end face
128 Spalt  128 gap
130 Passaufnahme  130 registration
132 Zentriersteg  132 centering bar
134 Zentriersteg  134 centering bar
136 Zentriersteg  136 Centering bar
138 Zentriersteg  138 Centering bar
140 steuerscheibenseitige Schulter 140 steering-wheel-side shoulder
141 Stufenfläche 141 step surface
142 Ringabschnitt  142 ring section
144 Auflagefläche  144 bearing surface
146 Fixierbohrung  146 Fixing hole
148 Schulter  148 shoulder
150 steuerscheibenseitiger Endabschnitt 150 control-side end portion
152 Passaufnahme 152 registration
154 Ringabschnitt  154 ring section
156 Aussparung  156 recess
158 Dichtbund  158 sealing collar
160 Axialbohrung Aufnahme 160 axial bore admission
Stufe  step
Wälzlager  roller bearing
Außenumfangsflache Outer circumferential surface
AußenumfangsflacheOuter circumferential surface
AußenumfangsflacheOuter circumferential surface
AußenumfangsflacheOuter circumferential surface
Steuerscheibecontrol disc
Stirnfläche face

Claims

Ansprüche claims
Axialkolbenmaschine mit einem Pumpengehäuse (2), in dem eine Zylindertrommel (10, 76) mit einer Vielzahl von jeweils einen Arbeitsraum (16) begrenzenden Kolben (14) gelagert ist, die an einer vorzugsweise verstellbaren Schrägscheibe (22) abgestützt sind, wobei der Arbeitsraum (16) über eine stirnseitig im Pumpengehäuse (2) angeordnete Steuerscheibe (30, 174) alternierend mit einem Niederdruck- und einem Hochdruckkanal verbindbar ist und wobei die Zylindertrommel (10, 76) drehfest mit einer Triebwelle (4, 78) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2, 38) etwa topfförmig mit einem Topfboden (44) ausgeführt ist, der abschnittsweise durch einen Einsatzring (50, 86) ausgebildet ist, an dem die Triebwelle (4, 78) gelagert ist und in dem ein HD- Kanalabschnitt (52) ausgebildet ist, der vorzugsweise einen axialen steuerschei- benseitigen Mündungsbereich (56) und vorzugsweise einen radialen oder axialen HD-kanalseitigen Mündungsbereich hat, wobei der Einsatzring (50, 86) durch Gestaltung, Materialauswahl oder Herstellverfahren im Hinblick auf die Druckbelastung optimiert ist. Axial piston machine with a pump housing (2) in which a cylinder drum (10, 76) is mounted with a plurality of a respective working space (16) defining piston (14) which are supported on a preferably adjustable swash plate (22), wherein the working space (16) via a front side in the pump housing (2) arranged control disc (30, 174) is alternately connectable to a low pressure and a high pressure channel and wherein the cylinder drum (10, 76) rotatably connected to a drive shaft (4, 78), characterized characterized in that the housing (2, 38) is approximately pot-shaped with a pot bottom (44) which is partially formed by an insert ring (50, 86) on which the drive shaft (4, 78) is mounted and in which a HD Channel section (52) is formed which preferably has an axial control-disk-side orifice region (56) and preferably a radial or axial HD-channel-side orifice region, wherein the insert ring (50, FIG. 86) is optimized by design, material selection or manufacturing process with respect to the pressure load.
Axialkolbenmaschine nach Patentanspruch 1 , wobei der Einsatzring (50, 86) in eine gehäuseseitige Aufnahme (63) eingesetzt ist, deren Durchmesser deutlich größer als der Durchmesser der Triebwelle (4, 78) ist. Axial piston machine according to claim 1, wherein the insert ring (50, 86) in a housing-side receptacle (63) is inserted, whose diameter is significantly greater than the diameter of the drive shaft (4, 78).
Axialkolbenmaschine nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei der Einsatzring (50, 86) ein Gussteil, vorzugsweise ein nitriertes Stahlgussteil, ein wärmebehandeltes Sphärogussteil oder ein Schmiedeteil ist oder aus einem Massivteil durch Axial piston machine according to claim 1 or 2, wherein the insert ring (50, 86) is a casting, preferably a nitrided cast steel part, a heat treated spheroidal cast iron part or a forged part or from a solid part
Zerspanung hergestellt ist. Machining is made.
Axialkolbenmaschine nach Patentanspruch 1 , 2 oder 3, wobei im Einsatzring (50, 86) ein ND-Kanalabschnitt (54) mit einem radialen und/oder einem axialen Mündungsbereich (58) ausgebildet ist. Axial piston machine according to claim 1, 2 or 3, wherein in the insert ring (50, 86) an LP channel portion (54) is formed with a radial and / or an axial mouth region (58).
Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei im radialen Mündungsbereich des HD-Kanalsabschnitts (52) eine Passaufnahme (130, 152) für eine Druckbuchse (62, 88) ausgebildet ist. Axial piston machine according to one of the preceding claims, wherein in the radial mouth region of the HD channel section (52) has a fitting receptacle (130, 152) for a pressure bushing (62, 88) is formed.
6. Axialkolbenmaschine nach Patentanspruch 5, wobei die Druckbuchse (62, 88) abgestuft ist, so dass eine druckkraftresultierende in Richtung der Passaufnahme (130, 152) wirksam ist. 6. Axial piston machine according to claim 5, wherein the pressure bush (62, 88) is stepped, so that a pressure force resulting in the direction of the fitting receptacle (130, 152) is effective.
7. Axialkolbenmaschine nach Patentanspruch 5 oder 6, wobei die Druckbuchse (62, 88) eine Lagesicherung des zugehörigen Einsatzrings (50, 86) ausbildet. 7. Axial piston machine according to claim 5 or 6, wherein the pressure bush (62, 88) forms a position assurance of the associated insert ring (50, 86).
8. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Steuerscheibe (30, 174) und der Einsatzring (50, 86) einstückig ausgeführt sind. 8. Axial piston machine according to one of the preceding claims, wherein the control disc (30, 174) and the insert ring (50, 86) are made in one piece.
9 Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Einsatzring (50, 86) eine Aufnahme (60, 162) für ein Wellenlager (42, 164) hat. 9 axial piston machine according to one of the preceding claims, wherein the insert ring (50, 86) has a receptacle (60, 162) for a shaft bearing (42, 164).
10. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, mit einer Ladepumpe (82), über die das niederdruckseitig zuströmende Druckmittel mit einem Ladedruck beaufschlagbar ist. 10. Axial piston machine according to one of the preceding claims, with a charge pump (82) via which the low-pressure side inflowing pressure medium can be acted upon with a boost pressure.
1 1 . Axialkolbenmaschine nach Patentanspruch 10, wobei ein Impellerrad (84) auf der Triebwelle (4) geführt ist. 1 1. Axial piston machine according to claim 10, wherein an impeller (84) on the drive shaft (4) is guided.
12. Axialkolbenmaschine nach Patentanspruch 10 oder 1 1 , wobei ein Impellerrad (84) der Ladepumpe (82) zumindest abschnittsweise mit einem bzw. beiden12. axial piston machine according to claim 10 or 1 1, wherein an impeller (84) of the charge pump (82) at least partially with one or both
Einsatzringen (50, 86) einen Dichtspalt bildet. Insert rings (50, 86) forms a sealing gap.
13. Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei diese als Doppelaxialkolbenmaschine mit zwei in einem Gehäuse aufgenomme- nen Zylindertrommeln (10, 76) ausgeführt ist, denen zumindest eine Triebwelle13. Axial piston machine according to one of the preceding claims, wherein this is designed as a double axial piston machine with two in a housing aufgenomme- nen cylinder drums (10, 76), which at least one drive shaft
(4, 78) zugeordnet ist, wobei jeder Einheit (66, 68) der Doppelaxialkolbenmaschine ein Einsatzteil (50, 86) im Sinne zumindest eines der vorhergehenden Ansprüche zugeordnet ist. Axialkolbenmaschine nach Patentanspruch 13, mit zwei Triebwellen (4, 78), die über eine Kupplungsbuchse (80) miteinander verbunden sind. (4, 78), wherein each unit (66, 68) of the double axial piston machine is associated with an insert part (50, 86) in the sense of at least one of the preceding claims. Axial piston machine according to claim 13, with two drive shafts (4, 78), which are connected to each other via a coupling bushing (80).
Einsatzring für eine Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, mit einem HD-Kanalabschnitt (52), der einen stirnseitigen und einen axialen oder radialen Mündungsbereich (56) hat, wobei der Einsatzring (50, 86) als Gussteil oder Schmiedeteil oder durch Zerspanen hergestellt ist. Insertion ring for an axial piston machine according to one of the preceding claims, comprising an HD channel section (52) having a frontal and an axial or radial mouth region (56), wherein the insert ring (50, 86) is made as a cast or forged part or by machining ,
Einsatzring nach Patentanspruch 15, wobei dessen Druckfestigkeit durch Wärmebehandlung erhöht ist. Insertion ring according to claim 15, wherein its compressive strength is increased by heat treatment.
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