WO2012048783A1 - Hydraulic axial piston engine - Google Patents

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WO2012048783A1 PCT/EP2011/004683 EP2011004683W WO2012048783A1 WO 2012048783 A1 WO2012048783 A1 WO 2012048783A1 EP 2011004683 W EP2011004683 W EP 2011004683W WO 2012048783 A1 WO2012048783 A1 WO 2012048783A1
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David Breuer
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    • F04B53/22—Arrangements for enabling ready assembly or disassembly

Definitions

  • connection between housing and tie rod is a heavy duty positive connection. Since the tie rods according to the invention bear against the supporting area over a large area, the load acting on the housing is distributed so that it can be made less stable.
  • the axial force generated by the tie rods acts directly offset axially on the pivoting cradle and thus loads them evenly in the direction of the connection plate. Since each tie rod has two tie rods, a reduction of the components and the assembly work is achieved.
  • connection plate is preferably made of a high-strength material such as steel. It leads to a uniform axial force of the tie rods, when the support region has a semicircular contour.
  • the housing opening 10 of the housing 1 is closed by a connection plate 11 made of steel, on which the cylinder body 8 is axially supported via a distributor plate 12.
  • the outer contour of the pot bottom 2 forms a freely accessible from the outside semicircular support region 18, at the two ends of which are connected in each case to the longitudinal axis 5 parallel bores 13 in the housing 1.
  • the leg 16 connecting bottom portion 17 is formed semicircular on its inside corresponding to the Abstützbe- 18 of the pot bottom 2 , so that the U-shaped tie rod 15 is supported nestled with its bottom portion 17 on the support portion 18.
  • the free ends of the legs 16 protrude on the side facing away from the housing 1 from the end plate 1 1 and are threaded.
  • the bottom area 17 of the U-type tie rod 15 is supported over the entire support area 18 of the housing 1.

Abstract

The invention relates to a hydraulic axial piston engine having a crucible-shaped housing in which a pivotable cradle is mounted, on which pistons are supported. For the purpose of generating lift, the pistons are arranged parallel to a drive axis in a cylinder body, which is drivable in rotation about the drive axis. On the cylinder body side, the housing is connected by means of tie rods to a connecting plate that closes the housing opening and on which the cylinder body is axially supported. The one or more tie rods are U-shaped and engage with the bottom regions thereof that connect the two limbs of the "U" enclose a supporting region of the housing at the side remote from the connecting plate. The limbs of the "U" extend parallel to the drive axis toward the connecting plate and at the free ends thereof have threads onto which nuts supported on the connecting plate and clamping the connecting plate against the housing are screwed.

Description

Hydraulische Axialkolbenmaschine  Hydraulic axial piston machine
Beschreibung description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Axialkolbenmaschine mit einem topfartigen Gehäuse, in dem eine Schwenkwiege gelagert ist, auf der sich Kolben abstützen, die zwecks Huberzeugung in einem um eine Antriebsachse drehbar antreibbaren rotierenden Zylinderkörper parallel zur Antriebsachse angeordnet sind, wobei das Gehäuse zylinderkörperseitig mittels Zug- anker mit einer die Gehäuseöffnung verschließenden Anschlussplatte verbunden ist, an der sich der Zylinderkörper axial abstützt. The invention relates to an axial piston machine with a pot-like housing, in which a pivoting cradle is mounted on which are supported pistons, which are arranged parallel to the drive axis in order to Huberzeugung in a rotatably driven about a drive axis rotating cylinder body, wherein the housing on the cylinder body side by train Anchor is connected to a housing opening closing the connection plate on which the cylinder body is axially supported.
Bei derartigen bekannten Axialkolbenmaschinen sind die Zuganker mehrere separate Zugankerschrauben, die sich mit ihrem einen Ende über eine Mutter oder einen Schraubenkopf an der Anschlussplatte und mit ihrem anderen Ende ebenfalls über eine Mutter oder einen Schraubenkopf an dem Gehäuse abstützen oder ein Gewinde aufweisen, mit dem sie in eine Gewindebohrung des Gehäuses eingeschraubt sind. In such known axial piston machines, the tie rods are a plurality of separate tie rod bolts, which are supported by one end of a nut or a screw head on the terminal plate and with its other end also via a nut or a screw head on the housing or have a thread with which they are screwed into a threaded bore of the housing.
Dies führt am Gehäuse zu einer hohen Flächenpressung oder zu einer hohen Belastung der Gewinde im Gehäuse. Diese hohen Belastungen des Gehäuses bedingen, dass das Gehäuse aus einem hochfesten Material, vorzugsweise aus Stahl bestehen muß und damit zu einem hohen Gewicht der Axialkolbenmaschine führt. This leads to a high surface pressure on the housing or a high load on the threads in the housing. These high loads of the housing condition that the housing must be made of a high-strength material, preferably made of steel and thus leads to a high weight of the axial piston machine.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach ausgebildet ist und hohen Belastungen standhält. The object of the invention is to provide an axial piston machine of the type mentioned, which is simple and withstands high loads.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der eine oder mehrere Zuganker U-artig ausgebildet sind und mit ihren die beiden Schenkel des„U" verbindenden Bodenbe- This object is achieved in that the one or more tie rods are U-shaped and with their the two legs of the "U" connecting Bodenbe
l reichen einen Abstützbereich des Gehäuses an der der Anschlussplatte abgewandten Seite umgreifen, wobei die Schenkel der„U" sich parallel zur Antriebsachse zur Anschlussplatte hin erstrecken und an ihren freien Enden Gewinde aufweisen, auf die sich an der Anschlussplatte abstützende und die Anschlussplatte gegen das Gehäuse verspannende Mut- tern aufgeschraubt sind. l extend encompass a support region of the housing on the side facing away from the connection plate, wherein the legs of the "U" extend parallel to the drive axis to the connection plate and at their free ends have threads on which on the connection plate supporting and the connection plate bracing against the housing Nuts are screwed on.
Die Verbindung zwischen Gehäuse und Zuganker ist eine hochbelastbare formschlüssige Verbindung. Da die erfindungsgemäßen Zuganker großflächig an dem Abstützbereich anliegen, verteilt sich die auf das Gehäuse einwirkende Belastung, so dass dieses weniger stabil ausgebildet werden kann. The connection between housing and tie rod is a heavy duty positive connection. Since the tie rods according to the invention bear against the supporting area over a large area, the load acting on the housing is distributed so that it can be made less stable.
Aufwendige Gewindebohrungen im Gehäuse oder in der Anschlussplatte werden vermieden, wodurch die Herstellkosten der Axialkolbenmaschine verringert werden. Elaborate threaded holes in the housing or in the connection plate are avoided, whereby the manufacturing costs of the axial piston machine can be reduced.
Die durch die Zuganker erzeugte axiale Kraft wirkt unversetzt direkt axial auf die Schwenkwiege und belastet diese somit gleichmäßig in Richtung auf die Anschlussplatte. Da jeder Zuganker zwei Zugstangen aufweist, wird eine Reduzierung der Bauteile und des Montageaufwands erreicht. The axial force generated by the tie rods acts directly offset axially on the pivoting cradle and thus loads them evenly in the direction of the connection plate. Since each tie rod has two tie rods, a reduction of the components and the assembly work is achieved.
Zur einfachen Steckmontage der Zuganker können die Schenkel der„IT durch entsprechende Ausnehmungen im Gehäuse und/oder in der Anschlussplatte geführt sein. For easy plug-in installation of the tie rods, the legs of the "IT can be guided by corresponding recesses in the housing and / or in the connection plate.
Dabei ist es möglich die Ausnehmungen entweder als durchgehende Bohrungen oder als radial nach außen offene Schlitze auszubilden. It is possible to form the recesses either as through holes or as radially outwardly open slots.
Da das Gehäuse nur noch eine geringere Stabilität aufweisen muß, kann es gewichtsspa- rend aus einem Leichtbaumetall wie aus einem Kunststoff oder aus einem Leichtmetall bestehen. Since the housing only has to have a lower stability, it can be weight-saving from a lightweight metal such as a plastic or a light metal.
Die Anschlussplatte besteht vorzugsweise aus einem hochfesten Material wie z.B. Stahl. Zu einer gleichmäßigen in axialer Richtung gerichteten Spannkraft der Zuganker führt es, wenn der Abstützbereich eine Halbkreiskontur besitzt. The connection plate is preferably made of a high-strength material such as steel. It leads to a uniform axial force of the tie rods, when the support region has a semicircular contour.
Dabei wird eine große Anlagefläche des Gehäuses für die Zuganker erreicht, wenn der Bo- denbereich der starr ausgebildeten U-artigen Zuganker eine sich an den Abstützbereich des Gehäuses anschmiegende Halbkreiskontur besitzt. In this case, a large contact surface of the housing for the tie rods is achieved when the bottom area of the rigidly formed U-shaped tie rods has a semicircle contour conforming to the support region of the housing.
Eine andere Möglichkeit zum Erreichen einer großen Anlagefläche des Gehäuses für die Zuganker besteht darin, dass die U-artigen Zuganker quer zu ihrer Längserstreckung flexibel ausgebildet sind und sich an dem Abstützbereich des Gehäuses anschmiegen. Another way to achieve a large contact surface of the housing for the tie rods is that the U-like tie rods are formed transversely to its longitudinal extent flexible and cling to the support region of the housing.
Sind dabei die U-artigen Zuganker Stahlseile oder Kunststoffseile, so führt die innere Reibung der Zuganker auch zu einer Schwingungs- und Geräuschdämpfung der Axialkolbenmaschine während ihres Betriebs. If the U-shaped tie rods are steel cables or plastic cables, the internal friction of the tie rods also leads to vibration and noise damping of the axial piston machine during its operation.
Ebenfalls zu einer Dämpfung der Schwingungen und der Geräusche beim Betrieb der Axialkolbenmaschine führt es, wenn zwischen dem Abstützbereich des Gehäuses und dem Bodenbereich der Zuganker eine schwingungsdämpfende Zwischenschicht angeordnet ist oder wenn die auf die Gewinde der Zuganker aufgeschraubten Muttern über schwingungsdämp- fende Elemente auf der Anschlussplatte abgestützt sind. It also leads to a damping of the vibrations and the noise during operation of the axial piston machine when a vibration damping intermediate layer is arranged between the support region of the housing and the bottom region of the tie rods or if the nuts screwed onto the threads of the tie rods have vibration damping elements on the connection plate are supported.
Die schwingungsdämpfenden Elemente können z.B. Unterlegscheiben mit schwingungs- dämpfender Eigenschaft sein. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Querschnitt einer schematischen Darstellung einer Axialkolbenmaschine. The vibration damping elements may e.g. Washers with vibration-damping property. An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. The sole figure of the drawing shows a cross section of a schematic representation of an axial piston machine.
Die dargestellte Axialkolbenmaschine weist ein topfartiges Gehäuse 1 aus Aluminium auf, dessen Topfboden 2 sowohl innen als auch außen einen halbkreisförmigen Querschnitt besitzt. An der Innenwand des Topfbodens ist eine Schwenkwiege 4 gelagert, deren dem Topfboden 2 abgewandte Seite eine ebene, gegenüber der Längsachse 5 des Gehäuses 1 um einen Winkel geneigte Abstützfläche 6 bildet. An der Abstützfläche 6 sind Kolben 7 mit ihren aus einem aus einem Zylinderkörper 8 herausragenden Enden abgestützt. The axial piston machine shown has a pot-shaped housing 1 made of aluminum, the bottom of the pot 2 has a semicircular cross section both inside and outside. On the inner wall of the pot bottom, a pivoting cradle 4 is mounted, the side facing away from the bottom of the pot 2 forms a flat, relative to the longitudinal axis 5 of the housing 1 inclined by an angle supporting surface 6. On the support surface 6, pistons 7 are supported with their ends projecting from a cylinder body 8.
Der Zylinderkörper 8 ist koaxial zur Längsachse 5 in dem Inneren des Gehäuses 1 abgeordnet und von einer koaxial zur Längsachse 5 sich erstreckenden Antriebswelle um die eine Antriebsachse bildende Längsachse 5 drehbar antreibbar. The cylinder body 8 is arranged coaxially to the longitudinal axis 5 in the interior of the housing 1 and from a coaxial with the longitudinal axis 5 extending drive shaft about the drive axis forming a longitudinal axis 5 rotatably driven.
Auf einem zur Längsachse 5 konzentrischen Teilkreis sind gleichmäßig verteilt mehrere Zylinder ausgebildet, in die die Kolben hineinragen und in denen die Kolben 7 axial verschiebbar angeordnet sind. On a concentric to the longitudinal axis 5 pitch circle evenly distributed more cylinders are formed, into which the pistons protrude and in which the pistons 7 are arranged axially displaceable.
Auf der dem Topfboden 2 entgegengesetzten Seite ist die Gehäuseöffnung 10 des Gehäuses 1 durch eine Anschlussplatte 11 aus Stahl verschlossen, an der sich über eine Verteilerplatte 12 der Zylinderkörper 8 axial abstützt. Die Außenkontur des Topfbodens 2 bildet einen von außen frei zugänglichen halbkreisförmigen Abstützbereich 18, an dessen beiden Enden sich jeweils zur Längsachse 5 parallele Bohrungen 13 im Gehäuse 1 anschließen. On the side opposite the bottom of the pot 2, the housing opening 10 of the housing 1 is closed by a connection plate 11 made of steel, on which the cylinder body 8 is axially supported via a distributor plate 12. The outer contour of the pot bottom 2 forms a freely accessible from the outside semicircular support region 18, at the two ends of which are connected in each case to the longitudinal axis 5 parallel bores 13 in the housing 1.
Diese Bohrungen 13 des Gehäuses 1 werden durch entsprechende durchgehende Bohrun- gen 14 in der Anschlussplatte 1 1 fortgesetzt. These holes 13 of the housing 1 are continued by corresponding through holes 14 in the connection plate 1 1.
Von der der Anschlussplatte 1 1 abgewandten Seite her ist ein U-artiger Zuganker 15 mit seinen Schenkeln 16 die Bohrungen 13 und 14 durchragend eingesetzt, dessen die Schenkel 16 verbindender Bodenbereich 17 an seiner Innenseite entsprechend dem Abstützbe- reich 18 des Topfbodens 2 halbkreisförmig ausgebildet ist, so dass sich der U-artige Zuganker 15 mit seinem Bodenbereich 17 an dem Abstützbereich 18 angeschmiegt abstützt. Die freien Enden der Schenkel 16 ragen auf der dem Gehäuse 1 abgewandten Seite aus der Abschlußplatte 1 1 heraus und sind mit Gewinde versehen. From the terminal plate 1 1 side facing away from a U-like tie rod 15 with its legs 16, the bores 13 and 14 penetrating inserted, the leg 16 connecting bottom portion 17 is formed semicircular on its inside corresponding to the Abstützbe- 18 of the pot bottom 2 , so that the U-shaped tie rod 15 is supported nestled with its bottom portion 17 on the support portion 18. The free ends of the legs 16 protrude on the side facing away from the housing 1 from the end plate 1 1 and are threaded.
Auf die Gewinde sind Muttern 19 aufgeschraubt, die sich auf der dem Gehäuse 1 abgewandten Seite der Anschlussplatte 1 1 abstützen und die das Gehäuse 1 und die Abschlußplatte 11 gegeneinander verspannen. On the thread nuts 19 are screwed, which are supported on the side facing away from the housing 1 of the connection plate 1 1 and the housing 1 and the end plate 11 braced against each other.
Dabei stützt sich der Bodenbereich 17 des U-artigen Zugankers 15 über den gesamten Abstützbereich 18 des Gehäuses 1 ab. In this case, the bottom area 17 of the U-type tie rod 15 is supported over the entire support area 18 of the housing 1.

Claims

Patentansprüche claims
1. Hydraulische Axialkolbenmaschine mit einem topfartigen Gehäuse, in dem eine 1. Hydraulic axial piston machine with a pot-like housing in which a
Schwenkwiege gelagert ist, auf der sich Kolben abstützen, die zwecks Huberzeugung in einem um eine Antriebsachse drehbar antreibbaren rotierenden Zylinderkörper parallel zur Antriebsachse angeordnet sind, wobei das Gehäuse zylinderkörperseitig mittels Zuganker mit einer die Gehäuseöffnung verschließenden Anschlussplatte verbunden ist, an der sich der Zylinderkörper axial abstützt,  Pivoting cradle is mounted on the piston supported, which are arranged for the purpose Huberzeugung in a rotatable about a drive axis rotating cylindrical body parallel to the drive axis, wherein the housing is connected on the cylinder body side by tie rods with the housing opening closing connection plate on which the cylinder body is axially supported .
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der eine oder mehrere Zuganker (15) U-artig ausgebildet sind und mit ihren die beiden Schenkel (16) des„U" verbindenden Bodenbereichen (17) einen Abstützbereich (18) des Gehäuses (1 ) an der der Anschlussplatte (11 ) abgewandten Seite umgreifen, wobei die Schenkel (16) der„U" sich parallel zur Antriebsachse zur Anschlussplatte (1 1 ) hin erstrecken und an ihren freien Enden Gewinde aufweisen, auf die sich an der Anschlussplatte (11 ) abstützende und die Anschlussplatte (11 ) gegen das Gehäuse (1 ) verspannende Muttern (19) aufgeschraubt sind.  the one or more tie rods (15) are U-shaped and with their bottom portions (17) connecting the two legs (16) of the "U" a support region (18) of the housing (1) facing away from the connection plate (11) Enclose side, wherein the legs (16) of the "U" extending parallel to the drive axis to the connection plate (1 1) and at their free ends have threads on which on the connection plate (11) supporting and the connection plate (11) against the housing (1) bracing nuts (19) are screwed.
2. Hydraulische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (16) der„U" durch entsprechende Ausnehmungen im Gehäuse (1 ) und/oder in der Anschlussplatte (11 ) geführt sind. 2. Axial hydraulic piston machine according to claim 1, characterized in that the legs (16) of the "U" by corresponding recesses in the housing (1) and / or in the connection plate (11) are guided.
3. Hydraulische Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1 ) aus einem Leichtbaumaterial besteht. 3. Axial hydraulic piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (1) consists of a lightweight construction material.
4. Hydraulische Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussplatte (11 ) aus einem hochfesten Material besteht. 4. Axial hydraulic piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the connection plate (11) consists of a high-strength material.
5. Hydraulische Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützbereich (18) eine Halbkreiskontur besitzt. Hydraulische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (17) der starr ausgebildeten U-artigen Zuganker (15) eine sich an den Abstützbereich (18) des Gehäuses (1 ) anschmiegende Halbkreiskontur besitzt. 5. Hydraulic axial piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the support region (18) has a semicircular contour. Hydraulic axial piston machine according to claim 5, characterized in that the bottom region (17) of the rigidly formed U-like tie rods (15) has a to the support region (18) of the housing (1) contiguous semicircle contour.
Hydraulische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die U-artigen Zuganker quer zu ihrer Längserstreckung flexibel ausgebildet sind und sich an dem Abstützbereich des Gehäuses anschmiegen. Hydraulic axial piston machine according to claim 5, characterized in that the U-like tie rods are formed transversely to its longitudinal extent flexible and nestle against the support region of the housing.
Hydraulische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die U-artigen Zuganker Stahlseile oder Kunststoffseile sind. Hydraulic axial piston machine according to claim 7, characterized in that the U-like tie rods are steel cables or plastic cables.
Hydraulische Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Abstützbereich des Gehäuses und dem Bodenbereich der Zuganker eine schwingungsdämpfende Zwischenschicht angeordnet ist. Hydraulic axial piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that a vibration-damping intermediate layer is arranged between the support region of the housing and the bottom region of the tie rods.
Hydraulische Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Gewinde der Zuganker aufgeschraubten Muttern über schwingungsdämpfende Elemente auf der Anschlussplatte abgestützt sind. Hydraulic axial piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the nuts screwed onto the threads of the tie rods are supported on the connection plate via vibration-damping elements.
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