WO2012100919A2 - Hydrostatische maschine, insbesondere axialkolbenmaschine - Google Patents

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hydrostatic
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    • F04B53/003Noise damping by damping supports

Definitions

  • Hydrostatic machine in particular axial piston machine
  • the invention relates to a hydrostatic machine, in particular an axial piston machine having the features of the preamble of claim 1.
  • Known axial piston machines of this type have a rotatably mounted in a housing drive shaft, the drive side passes through a swash plate, with a cylinder drum, rotatably and axially displaceable over a driving range, in connection and the housing-fixed connection plate passes coaxially.
  • the cylinder drum has longitudinal displaceable displacers in cylinder bores arranged on a graduated circle.
  • the swash plate is mounted inside the housing. In operation, internal dynamic forces arise, which are mainly caused by the superimposition of the temporally variable compressive forces occurring at the individual displacers.
  • the housing Since the housing is in the power of the internal dynamic forces, the housing is excited to vibrations, the sound radiation and structure-borne sound transmission to the terminal plate, to pipe or hose lines and other coupled to the housing structures result. Since the power flow is completely guided over the housing, the housing must be dimensioned accordingly, which increases weight and material costs. Since a lower weight limit in casings, in particular casings made of sand cast, is already predetermined by the surface and minimum wall thickness of the manufacturing process and the requirements increasingly tend to a space-saving design with the lowest possible weight, there is little room for additional mass for acoustic measures. In addition, known measures for noise reduction do not reduce the vibration excitation, but only hinder the vibrational readiness of the housing.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a hydrostatic machine, in particular axial piston machine of the type mentioned, the Saves weight and in which the vibration propagation and the resulting noise is reduced.
  • the drive shaft penetrates at least partially only an inner housing part and is rotatably mounted in a housing bottom and in the inner housing part.
  • the inner housing part and the housing bottom are part of a housing which additionally has an outer housing part spaced apart from the inner housing part. For this reason, only the inner housing part and the housing bottom lie in the force flow of the internal dynamic forces. Due to the housing construction and the bearing of the drive shaft in the inner housing part and in the housing base, the tendency to vibration and thus the transmission of structure-borne sound to the connection plate and to the pipe or pipe
  • the housing bottom additionally represents a blocking mass for structure-borne noise decoupling from the terminal area. Since the dynamic forces are decoupled from the outer housing part by the spacing of the housing parts, this is virtually free of excitation and only has a sealing function. This opens up new possibilities with regard to the choice of material of the housing parts. Since the sealing function is realized by the outer housing part, the inner housing part can be designed as an open structure and thus reduced in weight. As a result, the drive shaft, the inner housing part also enforce, which has an advantageous effect on the function and design of the shaft bearing in the inner housing wall. Special material requirements for the inner housing part are high strength with low weight and compact design.
  • the housing parts are spaced from each other fixed to an upper side of the housing bottom.
  • the housing bottom acts as a blocking mass with respect to the introduction of structure-borne noise in the subsequent structure.
  • the outer housing part closes tightly with the housing bottom and is acoustically decoupled from the inner housing part.
  • the outer housing can be connected without special decoupling measure with the housing bottom, for example by direct screwing. However, it is also a connection with additional decoupling measure, z. B in the form of an elastomer possible.
  • the outer housing part consists of vibration-damping material with low weight, in particular at least partially made of plastic. Since the outer housing part has only sealing function, there are many options for the choice of materials. Composite materials (GFK / CFK) can also be used as material for the outer housing part. It is essential that the material has a damping effect on the vibration propagation and achieves a seal of the housing interior. As a result, the outer housing part can be additionally selected in terms of weight and space reduction.
  • the inner housing part is a strive-shaped support frame.
  • the formation of vibrations is reduced by the compact design of the support frame. This reduces the requirements on the inner housing in terms of weight and complexity.
  • the inner housing is designed to be particularly sturdy.
  • the strut-shaped support frame can also correspond in effect and design a tie rod.
  • the inner housing part is a frame structure with incorporated bearing tracks for the swash plate and incorporated bearing for the drive shaft. In addition to the significant noise reduction, such a design of the inner housing part has an advantageous effect on the production and the Mon days off.
  • the manufacturing process is simplified with respect to the bearing rail position.
  • a tool axis can be aligned parallel to the pivot axis and the bearing tracks can be manufactured with high manufacturing accuracy in one setting.
  • the frame structure it proves to be extremely advantageous for the frame structure to have stiffeners in the form of ribs or reinforcements on the high-pressure side. Due to the asymmetrical design of the support structure, the different load on the high and low pressure side is taken into account. As a result of the high-pressure side stiffening, the support structure is detuned, so that a common resonance on the high and low pressure side can be avoided. A stiffening on the low pressure side is less favorable, but it is also possible.
  • the frame structure has at least one cross-sectional crack, e.g. at the transition of the frame structure on the bearing tracks.
  • a cross-sectional jump hinders the transmission of vibrations. Longitudinal waves are broken when converted into bending waves and vice versa and lose vibrational energy. If at least one yielding is introduced into the inner housing part, impact-like forces of the engine can be cushioned and the swashplate bearing arrangement can nestle better. By a resilient mounting of the shaft bearing seat swash plate side is avoided at Wellenverkippung the risk of edge runners.
  • the present invention is in the inner housing part, in particular on the low pressure side, at least integrated a vibratory system for absorbing vibration energy.
  • the different versions of the inner housing may be in one piece or in several parts. In particular, when storing the pivoting cradle in a bearing block this can be used in the inner housing.
  • the invention is suitable for a multiplicity of hydraulic applications in that the hydrostatic piston machine is an axial piston machine, with a housing which consists of an inner housing part, an outer housing part and a housing bottom, and a drive shaft which drives the housing bottom on the drive side coaxially interspersed, which is rotatably connected to a cylinder drum and drives abreteab phenomenon passes through a swash plate.
  • the hydrostatic piston machine is an axial piston machine, with a housing which consists of an inner housing part, an outer housing part and a housing bottom, and a drive shaft which drives the housing bottom on the drive side coaxially interspersed, which is rotatably connected to a cylinder drum and drives abtriebab phenomenon passes through a swash plate.
  • Swash plate can be made adjustable or not adjustable.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an axial piston machine in swash plate design according to the prior art
  • FIG. 2 is a simplified longitudinal section through an axial piston machine according to the invention in swash plate design
  • FIG. 3 shows a preferred embodiment of the inner housing as a support frame construction of the axial piston machine according to the invention in a perspective view
  • FIG. 4 shows the support frame construction according to FIG. 3 rotated through 90 °
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the support frame construction according to FIG. 3,
  • Fig. 6 shows a third embodiment of the support frame construction of FIG. 3 and 7 shows a fourth embodiment of the support frame construction according to FIG. 3.
  • the axial piston machine 1 shown in Figure 1 in a swash plate design has an engine 2, which is arranged in a housing 3.
  • the engine 2 includes as essential components via two bearings 8, 9 rotatably mounted drive shaft 4, a cylinder drum 5, arranged on a pitch circle, axially extending cylinder bores 6 having therein longitudinally displaceable piston 7 and rotatably via a driving portion 11 in the form of a cylindrical toothing and axially displaceable with the drive shaft 4 is in communication and a housing-fixed, from the drive shaft 4 coaxially interspersed connection plate 10th
  • the longitudinally displaceably guided in the cylinder bores 6 piston 7 are cylindrical.
  • the cylindertrommelab detailen ends of the piston 7 are each supported via a hinge 12 on a swash plate 13.
  • the swash plate 13 is penetrated by the drive shaft 4.
  • the swivel mounted as a pivoting cradle is formed with circular segment-shaped bearing tracks, it is arranged adjustable in the respective pivot position by an adjusting device 14.
  • the cylinder bores 6 open via cylinder kidney 15 in a Zylinder Guinea- surface, which cooperates with a control surface of a non-rotating control plate 16 for the purpose of supply and discharge of the pressure medium.
  • the swash plate type axial piston machine 30 according to the invention shown in FIG. 2 has an engine 31 which is arranged in a housing 32.
  • the engine 31 includes, as essential components, a rotatably mounted drive shaft 34, a cylinder drum 35 arranged on a pitch circle. te, axially extending cylinder bores 36 having therein longitudinally displaceable piston 37, and the rotationally fixed and axially displaceable with the drive shaft 34 is in communication, and a housing fixed, coaxially penetrated by the drive shaft 34 connecting plate 38.
  • the longitudinally displaceable in the cylinder bores 36 guided piston 37 cylindrical.
  • the cylindertrommelab solution ends 39 of the piston 37 are each supported on a swash plate 40.
  • the swash plate 40 is penetrated by the drive shaft 34.
  • the pivotally mounted swash plate 40 or pivoting cradle is formed with niksegmentförmi- gemem cross-section.
  • the housing 32 consists of an outer housing part 46, an inner housing part 47 and a housing bottom 48.
  • the housing bottom 48 corresponds to the connection plate 38.
  • the inner housing part 47 is arranged spaced apart from the outer housing part 46 and both housing parts 46 and 47 are spaced apart on a surface 45 of the housing bottom 48 fixed.
  • the drive shaft 34 passes through only the inner housing part 47 and is rotatably mounted in the housing bottom 48 and in the inner housing part 47.
  • the inner housing part 47 is designed as a strut-shaped support frame 49. Since the sealing function for the inner housing part 47 is omitted, the support frame 49 may be designed as an open structure, which has a weight-reduced, compact and simple construction result. Due to the housing construction and by the bearing of the drive shaft 34 in the support frame 49 and the housing bottom 48, the tendency to vibration and thus the sound radiation and structure-borne sound transmission to the connection plate 38 and pipe or hose lines is reduced and only the inner housing part 47 is in the power flow of the internal dynamic forces.
  • the housing bottom 48 additionally represents a blocking mass for structure-borne noise decoupling from the connection region.
  • the outer housing part 46 terminates tightly with the housing bottom 48 and is acoustically decoupled from the inner housing part 47. Therefore, the outer housing 46 remains virtually free of vibration and has only sealing function.
  • the inner housing part 47 is realized by a support frame structure 50, in the bearing tracks 51, 52 are incorporated for the swash plate and a bearing 53 for the drive shaft.
  • the bearing track 51 is on a high pressure side 55 of the support frame structure 50 and the bearing track 52 is on a low pressure side 56 arranged the support frame structure 50, so that both bearing tracks 51, 52 are accessible from the low pressure side 56 from.
  • the different load on the high and low pressure side 55, 56 is taken into account by an asymmetrical design of the support frame structure 50.
  • FIG 4 the perspective view of the high pressure side 55 of the support frame 50 shown in FIG 3 is shown. It has stiffeners in the form of longitudinal ribs 58.
  • the support frame structure 50 is detuned, which means that a common resonance on the high and low pressure side 55, 56 is avoided. As a result, the support frame 50 is reduced in its tendency to oscillate.
  • FIG. 5 shows a partial view of a further embodiment of the support frame 50, which is designed with a cross-sectional jump 60 during the transition from a longitudinal web 61 to the bearing web 52. Due to the cross-sectional jump arrangement between longitudinal web 61 and bearing web 52, the transmission of vibrations is hindered. The conversion of longitudinal waves in flexural waves and vice versa is hampered by the cross-sectional jump 60. This greatly reduces the vibration excitation. Cross-section jumps can be introduced at all transitions to the bearing tracks 51, 52.
  • FIG. 6 shows a partial view of a further embodiment of the support frame 50, which has a vibratory system in the form of an absorber mass 64.
  • the absorber mass 64 is arranged swinging freely on the low-pressure side 56.
  • one or more oscillatory systems 64 may be integrated. They absorb the vibration energy by being tuned to the rated speed or broadband to a speed range.
  • the absorber mass 64 can also be designed as a tongue plate, bending beam or as a soft suspended mass from a weakened by grooves or breakthroughs portion of the inner housing.
  • a compliance 66 is introduced.
  • FIGS. 5, 6 and 7 can be combined to enhance the noise reduction.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Maschine, insbesondere Axialkolbenmaschine mit einem Gehäuse, das aus einem inneren Gehäuseteil zur Aufnahme des Kraftflusses, einem äußeren Gehäuseteil zur Abdichtung und Dämpfung und einem Gehäuseboden besteht, und einer Triebwelle, die antriebseitig den Gehäuseboden und antriebabseitig eine Schrägscheibe koaxial durchsetzt und mit einer Zylindertrommel drehfest verbunden ist. Es stellt sich die Aufgabe, eine hydrostatische Maschine, insbesondere Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die Gewicht einsparend ausgeführt ist und bei der die Schwingungsausbreitung und daraus resultierend die Geräuschbildung reduziert sind. Dies wird dadurch erreicht, dass die Triebwelle nur das innere Gehäuseteil zumindest teilweise durchsetzt und im Gehäuseboden und im inneren Gehäuseteil drehbar gelagert ist.

Description

Beschreibung
Hydrostatische Maschine, insbesondere Axialkolbenmaschine
Die Erfindung geht aus von einer hydrostatischen Maschine, insbesondere eine Axialkolbenmaschine, die die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.
Bekannte Axialkolbenmaschinen dieser Bauart besitzen eine in einem Gehäuse drehbar gelagerte Triebwelle, die antriebseitig eine Schrägscheibe durchsetzt, mit der eine Zylindertrommel, über einen Mitnahmebereich drehfest und axial verschiebbar, in Verbindung steht und die eine gehäusefeste Anschlussplatte koaxial durchsetzt. Die Zylindertrommel weist in auf einem Teilkreis angeordneten Zylinderbohrungen längsverschiebbare Verdränger auf. Die Schrägscheibe ist im Gehäuseinneren gelagert. Im Betrieb entstehen interne dynamische Kräfte, die vor allem durch die Überlagerung der an den einzelnen Verdrängern auftretenden, zeitlich veränderlichen Druckkräften verursacht werden. Da das Gehäuse im Kraft- fluss der internen dynamischen Kräfte liegt, wird das Gehäuse zu Schwingungen angeregt, die Schallabstrahlung und Körperschallübertragung an die Anschlussplatte, an Rohr- oder Schlauchleitungen sowie andere mit dem Gehäuse gekoppelte Strukturen zur Folge haben. Da der Kraftfluss vollständig über das Gehäuse geführt wird, muss das Gehäuse entsprechend dimensioniert werden, wodurch sich Gewicht und Materialaufwand erhöhen. Da eine untere Gewichtsgrenze bei Gehäusen, insbesondere Gehäusen aus Sandguss, bereits durch die Oberfläche und Mindestwandstärke des Fertigungsverfahrens vorgegeben ist und die Anforderungen zunehmend zu einer Bauraum einsparenden Bauweise mit möglichst geringem Gewicht tendieren, bietet sich kaum Spielraum für Zusatzmasse für akustische Maßnahmen. Zudem verringern bekannte Maßnahmen zur Geräuschreduzierung nicht die Schwingungsanregung, sondern behindern lediglich die Schwingbereitschaft des Gehäuses.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine hydrostatische Maschine, insbesondere Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die Gewicht einsparend ausgeführt ist und bei der die Schwingungsausbreitung und daraus resultierend die Geräuschbildung reduziert sind.
Diese Aufgabe wird für eine hydrostatische Maschine, insbesondere eine Axial- kolbenmaschine, mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff durch eine zusätzliche Ausstattung mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Bei einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Maschine, insbesondere eine Axialkolbenmaschine, durchsetzt die Triebwelle nur ein inneres Gehäuseteil zumin- dest teilweise und ist in einem Gehäuseboden und im inneren Gehäuseteil drehbar gelagert. Das innere Gehäuseteil und der Gehäuseboden sind Bestandteil eines Gehäuses, das zusätzlich ein zum inneren Gehäuseteil beabstandetes äußeres Gehäuseteil aufweist. Aus diesem Grund liegt hier nur das innere Gehäuseteil und der Gehäuseboden im Kraftfluss der internen dynamischen Kräfte. Be- dingt durch die Gehäusekonstruktion und durch die Lagerung der Triebwelle im inneren Gehäuseteil und im Gehäuseboden ist die Schwingungsneigung und damit die Körperschallübertragung an die Anschlussplatte und an Rohr- oder
Schlauchleitungen, sowie die direkte Schallabstrahlung reduziert. Der Gehäuseboden stellt zusätzlich eine Sperrmasse zur Körperschallabkopplung vom An- Schlussbereich dar. Da die dynamischen Kräfte durch die Beabstandung der Gehäuseteile vom äußeren Gehäuseteil entkoppelt sind, ist dieses nahezu anregungsfrei und hat nur noch abdichtende Funktion. Dadurch erschließen sich neue Möglichkeiten hinsichtlich der Materialwahl der Gehäuseteile. Da die Dichtfunktion von dem äußeren Gehäuseteil realisiert wird, kann das innere Gehäuseteil als offene Struktur und damit gewichtsreduziert ausgebildet sein. Dadurch kann die Triebwelle das innere Gehäuseteil auch ganz durchsetzen, was sich vorteilhaft auf die Funktion und Ausgestaltung der Wellenlagerung in der inneren Gehäusewandung auswirkt. Besondere Materialanforderungen für das innere Gehäuseteil sind hohe Festigkeit bei geringem Gewicht und kompakter Ausführung.
Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Maschine, insbesondere einer Axialkolbenmaschine, sind in den Unteransprüchen angegeben. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Gehäuseteile zueinander beabstandet an einer Oberseite des Gehäusebodens fixiert. Der Gehäuseboden wirkt dadurch als Sperrmasse bezüglich der Einleitung von Körperschall in die nachfolgende Struktur. Das äußere Gehäuseteil schließt dicht mit dem Gehäuseboden ab und ist akustisch vom inneren Gehäuseteil entkoppelt. Das äußere Gehäuse kann ohne spezielle Entkopplungsmaßnahme mit dem Gehäuseboden z.B. durch direkte Verschraubung verbunden sein. Es ist jedoch auch eine Verbindung mit zusätzlicher Entkopplungsmaßnahme, z. B in Form eines Elastomers möglich.
Als äußerst vorteilhaft erweist es sich, dass das äußere Gehäuseteil aus schwin- gungsdämpfendem Material mit geringem Gewicht, insbesondere zumindest teilweise aus Kunststoff besteht. Da das äußere Gehäuseteil nur noch abdichtende Funktion hat, gibt es für die Materialwahl viele Möglichkeiten. Auch Verbundwerk- stoffe (GFK/CFK) sind als Material für das äußere Gehäuseteil einsetzbar. Wesentlich ist dabei, dass das Material eine dämpfende Wirkung auf die Schwingungsausbreitung hat und eine Abdichtung des Gehäuseinnenraumes erzielt. Daraus resultierend kann das äußere Gehäuseteil zusätzlich hinsichtlich Gewichts- und Bauraumreduzierung ausgewählt werden.
Besondere Vorteile ergeben sich hinsichtlich der Konstruktion und des Gehäusegewichtes, wenn das innere Gehäuseteil ein strebenförmiger Tragrahmen ist. Die Entstehung von Schwingungen wird durch die kompakte Bauform des Tragrahmens reduziert. Hierdurch werden die Anforderungen an das innere Gehäuse in Bezug auf das Gewicht und die Komplexität reduziert. Wenn die Streben fach- werkartig angeordnet sind, ist das innere Gehäuse besonders stabil ausgeführt. Der strebenförmige Tragrahmen kann auch in Wirkung und Ausgestaltung einem Zuganker entsprechen. Vorteilhafterweise ist das innere Gehäuseteil eine Rahmenstruktur mit eingearbeiteten Lagerbahnen für die Schrägscheibe und eingearbeitetem Lager für die Triebwelle. Neben der deutlichen Geräuschreduzierung wirkt sich eine derartige Ausgestaltung des inneren Gehäuseteils vorteilhaft auf die Fertigung und die Mon- tage aus.
Wenn die Rahmenstruktur für die Schrägscheibe eine Lagerbahn auf einer Hochdruckseite und eine Lagerbahn auf einer Niederdruckseite aufweist, die beide durch eine Aussparung entweder auf der Niederdruckseite oder auf der Hochdruckseite zugänglich sind, vereinfacht sich das Fertigungsverfahren bezüglich der Lagerbahnerstellung. Damit kann eine Werkzeugachse parallel zur Schwenkachse ausgerichtet werden und die die Lagerbahnen können mit hoher Fertigungsgenauigkeit in einer Aufspannung gefertigt werden.
Als äußerst vorteilhaft erweist es sich, dass die Rahmenstruktur auf der Hochdruckseite Versteifungen in Form von Verrippungen oder Verstärkungen aufweist. Durch die asymmetrische Gestaltung der Tragstruktur wird die unterschiedliche Belastung auf der Hoch- und Niederdruckseite berücksichtigt. Infolge der hoch- druckseitigen Versteifung ist die Tragstruktur verstimmt, sodass eine gemeinsame Resonanz auf der Hoch- und Niederdruckseite vermieden werden kann. Ungünstiger ist eine Versteifung auf der Niederdruckseite, sie ist jedoch auch möglich.
Vorzugsweise hat die Rahmenstruktur mindestens einen Querschnittsprung, z.B. beim Übergang der Rahmenstruktur auf die Lagerbahnen. Ein Querschnittsprung behindert die Weiterleitung von Schwingungen. Longitudinalwellen werden bei der Umwandlung in Biegewellen und umgekehrt gebrochen und verlieren an Schwingungsenergie. Wenn in das innere Gehäuseteil mindestens eine Nachgiebigkeit eingebracht ist, können stoßartige Kräfte des Triebwerkes abgefedert werden und die Schrägscheibenlagerung kann sich besser anschmiegen. Durch eine nachgiebige Halterung des Wellenlagersitzes schrägscheibenseitig wird bei Wellenverkippung das Risiko von Kantenläufern vermieden.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist in das innere Gehäuseteil, insbesondere auf der Niederdruckseite, mindestens ein schwingungsfähiges System zur Aufnahme von Schwingungsenergie integriert.
Die unterschiedlichen Ausführungen des inneren Gehäuses können einteilig oder mehrteilig sein. Insbesondere bei Lagerung der Schwenkwiege in einem Lagerbock kann dieser in das innere Gehäuse eingesetzt werden.
Für eine Vielzahl von hydraulischen Anwendungsfällen geeignet wird die Erfindung dadurch, dass die hydrostatische Kolbenmaschine eine Axialkolbenmaschi- ne ist, mit einem Gehäuse, das aus einem inneren Gehäuseteil, einem äußeren Gehäuseteil und einem Gehäuseboden besteht, und einer Triebwelle, die antrieb- seitig den Gehäuseboden koaxial durchsetzt, die mit einer Zylindertrommel drehfest verbunden ist und antriebabseitig eine Schrägscheibe durchsetzt. Die
Schrägscheibe kann verstellbar oder nicht verstellbar ausgeführt sein.
Dies erschließt ein breites Anwendungsfeld und auch den Massenmarkt für die Erfindung, wobei es gerade bei der genannten Ausgestaltung nach Anspruch auf eine im Gewicht stark reduzierte und bezüglich der Geräuschbildung optimierte Axialkolbenmaschine sehr stark ankommt. Ausführunqsbeispiele einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Kolbenmaschine, insbesondere einer Axialkolbenmaschine sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert. Es zeigen
Fig.1 einen Längsschnitt durch eine Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbau- weise gemäß Stand der Technik,
Fig. 2 einen vereinfachten Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise,
Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform des inneren Gehäuses als Tragrahmenkonstruktion der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine in perspektivischer Ansicht,
Fig. 4 die Tragrahmenkonstruktion nach Fig.3 um 90° gedreht,
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform der Tragrahmenkonstruktion gemäß Fig. 3,
Fig. 6 eine dritte Ausführungsform der Tragrahmenkonstruktion gemäß Fig. 3 und Fig. 7 eine vierte Ausführungsform der Tragrahmenkonstruktion gemäß Fig. 3.
Die in Fig.1 dargestellte Axialkolbenmaschine 1 in Schrägscheibenbauweise weist ein Triebwerk 2 auf, das in einem Gehäuse 3 angeordnet ist.
Das Triebwerk 2 umfasst als wesentliche Bauteile eine über zwei Wälzlager 8, 9 drehbar gelagerte Triebwelle 4, eine Zylindertrommel 5, die auf einem Teilkreis angeordnete, axial verlaufende Zylinderbohrungen 6 mit darin längsverschiebbaren Kolben 7 aufweist und über einen Mitnahmebereich 11 in Form einer Zylinderverzahnung drehfest und axial verschiebbar mit der Triebwelle 4 in Verbindung steht und eine gehäusefeste, von der Triebwelle 4 koaxial durchsetzte Anschlussplatte 10.
Die in den Zylinderbohrungen 6 längsverschiebbar geführten Kolben 7 sind zylindrisch ausgeführt. Die zylindertrommelabseitigen Enden der Kolben 7 stützen sich jeweils über ein Gelenk 12 an einer Schrägscheibe 13 ab.
Die Schrägscheibe 13 wird von der Triebwelle 4 durchsetzt. In dieser Figur ist nicht dargestellt, dass die als schwenkbar gelagerte Schwenkwiege mit kreisseg- mentförmigen Lagerbahnen ausgebildet ist, sie ist in der jeweiligen Schwenkstellung durch eine Versteilvorrichtung 14 einstellbar angeordnet.
Die Zylinderbohrungen 6 münden über Zylindernieren 15 in eine Zylinderboden- fläche, die mit einer Steuerfläche einer nichtrotierenden Steuerplatte 16 zum Zwecke der Zu- und Abführung des Druckmittels kooperiert.
Bei einer Drehung der Triebwelle 4 dreht sich aufgrund der drehfesten Verbindung auch die Zylindertrommel 5 mitsamt den Kolben 7. Wenn durch Betätigung der Verstellvorrichtung 14 die Schrägscheibe 13 in eine Schrägstellung gegenüber der Zylindertrommel 5 verschwenkt ist, führen die Kolben 7 Hubbewegungen aus. Bei einer kompletten Drehung der Zylindertrommel 5 durchläuft jeder Kolben 7 einen Saug- und einen Kompressionshub, wobei entsprechende Ölströme erzeugt werden, deren Zu- und Abführung über die Zylindernieren 15, Steuerplatte 16 und nicht dargestelltem Druck- und Saugkanal in der Anschlussplatte 10 erfolgen. Die in Fig.2 dargestellte erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine 30 in Schrägscheibenbauweise weist ein Triebwerk 31 auf, das in einem Gehäuse 32 angeordnet ist. Das Triebwerk 31 umfasst als wesentliche Bauteile eine drehbar gelagerte Triebwelle 34, eine Zylindertrommel 35, die auf einem Teilkreis angeordne- te, axial verlaufende Zylinderbohrungen 36 mit darin längsverschiebbaren Kolben 37 aufweist, und die drehfest und axial verschiebbar mit der Triebwelle 34 in Verbindung steht, und eine gehäusefeste, von der Triebwelle 34 koaxial durchsetzte Anschlussplatte 38. Die in den Zylinderbohrungen 36 längsverschiebbar geführten Kolben 37 sind zylindrisch ausgeführt. Die zylindertrommelabseitigen Enden 39 der Kolben 37 stützen sich jeweils an einer Schrägscheibe 40 ab.
Die Schrägscheibe 40 wird von der Triebwelle 34 durchsetzt. Die als schwenkbar gelagerte Schrägscheibe 40 oder auch Schwenkwiege ist mit kreissegmentförmi- gem Querschnitt ausgebildet.
Das Gehäuse 32 besteht aus einem äußeren Gehäuseteil 46, einem inneren Gehäuseteil 47 und einem Gehäuseboden 48. Der Gehäuseboden 48 entspricht der Anschlussplatte 38. Das innere Gehäuseteil 47 ist zum äußeren Gehäuseteil 46 beabstandet angeordnet und beide Gehäuseteile 46 und 47 sind zueinander beabstandet an einer Oberfläche 45 des Gehäusebodens 48 fixiert.
Die Triebwelle 34 durchsetzt nur das innere Gehäuseteil 47 und ist im Gehäuseboden 48 und im inneren Gehäuseteil 47 drehbar gelagert. Das innere Gehäuseteil 47 ist als strebenförmiger Tragrahmen 49 ausgeführt. Da die Dichtfunktion für das innere Gehäuseteil 47 entfällt, kann der Tragrahmen 49 als offene Struktur ausgeführt sein, die eine gewichtsreduzierte, kompakte und einfache Bauweise zur Folge hat. Bedingt durch die Gehäusekonstruktion und durch die Lagerung der Triebwelle 34 im Tragrahmen 49 und im Gehäuseboden 48 ist die Schwingungsneigung und damit die Schallabstrahlung und Körperschallübertragung an die Anschlussplatte 38 und an Rohr- oder Schlauchleitungen reduziert und nur das innere Gehäuseteil 47 liegt im Kraftfluss der internen dynamischen Kräfte. Der Ge- häuseboden 48 stellt zusätzlich eine Sperrmasse zur Körperschallabkopplung vom Anschlussbereich dar. Das äußere Gehäuseteil 46 schließt dicht mit dem Gehäuseboden 48 ab und ist akustisch vom inneren Gehäuseteil 47 entkoppelt. Deshalb bleibt das äußere Gehäuse 46 nahezu schwingungsfrei und hat nur noch abdichtende Funktion.
In Fig.3 ist das innere Gehäuseteil 47 durch eine Tragrahmenstruktur 50 realisiert, in die Lagerbahnen 51 , 52 für die Schrägscheibe und ein Lager 53 für die Triebwelle eingearbeitet sind. Die Lagerbahn 51 ist auf einer Hochdruckseite 55 der Tragrahmenstruktur 50 und die Lagerbahn 52 ist auf einer Niederdruckseite 56 der Tragrahmenstruktur 50 angeordnet, sodass beide Lagerbahnen 51 ,52 von der Niederdruckseite 56 aus zugänglich sind.
So können diese von der Niederdruckseite 56 aus in einer Aufspannung gefertigt werden. Die unterschiedliche Belastung auf der Hoch- und Niederdruckseite 55, 56 wird durch eine asymmetrische Gestaltung der Tragrahmenstruktur 50 berücksichtigt.
In Fig.4 ist die perspektivische Ansicht der Hochdruckseite 55 des Tragrahmens 50 gemäß Fig.3 abgebildet. Sie weist Versteifungen in Form von Längsrippen 58 auf.
Infolge der hochdruckseitigen Versteifung 58 und der asymmetrischen Gestaltung ist die Tragrahmenstruktur 50 verstimmt, das bedeutet, dass eine gemeinsame Resonanz auf der Hoch- und Niederdruckseite 55, 56 vermieden wird. Dadurch ist der Tragrahmen 50 in seiner Schwingungsneigung reduziert.
Die Fig. 5 zeigt eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform des Tragrah- mens 50, der mit einem Querschnittssprung 60 beim Übergang von einem Längssteg 61 zur Lagerbahn 52 ausgeführt ist. Durch die Querschnittsprunganordnung zwischen Längssteg 61 und Lagerbahn 52 wird die Weiterleitung von Schwingungen behindert. Die Umwandlung von Longitudinalwellen in Biegewellen und umgekehrt wird durch den Querschnittsprung 60 behindert. Dadurch wird die Schwin- gungsanregung stark gemindert. Querschnittsprünge sind an allen Übergängen zu den Lagerbahnen 51 , 52 einbringbar.
Die Fig. 6 zeigt eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform des Tragrahmens 50, der ein schwingungsfähiges System in Form einer Tilgermasse 64 aufweist. Die Tilgermasse 64 ist frei schwingend auf der Niederdruckseite 56 ange- ordnet.
In den Tragrahmen 50 können ein oder mehrere schwingungsfähige Systeme 64 integriert sein. Sie nehmen die Schwingungsenergie auf, indem sie auf die Nenndrehzahl oder breitbandig auf einen Drehzahlbereich abgestimmt sind. Die Tilgermasse 64 kann auch als Zungenblech, Biegebalken oder als weich aufgehäng- te Masse aus einem durch Nuten oder Durchbrüchen geschwächten Teilbereich des inneren Gehäuses ausgeführt sein. Durch Einhaltung eines geringen Spaltmaßes zwischen Tilger 64 und Tragrahmen 50 in Verbindung mit einem Gehäu- seöl, durch Auffüllung des Zwischenraums zwischen Tilgermasse und innerem Gehäuse mit einem elastischem Dämpfungselement, durch eine adaptive Anpassung der Tilgerfrequenz an den jeweiligen Betriebspunkt oder durch aktive bzw. passive Maßnahmen kann die Tilgermasse 64 zusätzlich bedämpft werden.
Bei der in Fig. 7 dargestellten weiteren Ausführungsform des Tragrahmens 50 ist eine Nachgiebigkeit 66 eingebracht.
Hierdurch werden stoßartige Kräfte des Triebwerkes abgefedert und die Schrägscheibenlagerung kann sich besser anschmiegen. Durch eine nachgiebige Halterung des Wellenlagersitzes schrägscheibenseitig wird bei Wellenkippung das Risiko von Kantenläufern vermieden. Zur Einbringung von Nachgiebigkeiten sind mehrere Positionen möglich.
Die Ausführungsformen der Fig. 5,6 und 7 sind zur Verstärkung der Geräuschreduzierung kombinierbar.

Claims

Patentansprüche
1. Hydrostatische Kolbenmaschine (1 ), insbesondere Axialkolbenma- schine mit einem Gehäuse (3, 32), das aus einem inneren Gehäuseteil (47), einem äußeren Gehäuseteil (46) und einem Gehäuseboden (10, 38, 48) besteht, und einer Triebwelle (4, 34), die antriebseitig den Gehäuseboden (10, 38, 48) koaxial durchsetzt, die mit einer Zylindertrommel (5, 35) drehfest verbunden ist und antriebabseitig eine Schrägscheibe (13, 40) durchsetzt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Triebwelle (4, 34) nur das innere Gehäuseteil (47) zumindest teilweise durchsetzt und im Gehäuseboden (10, 38, 48) und im inneren Gehäuseteil (47) drehbar gelagert ist.
2. Hydrostatische Maschine (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekenn- zeichnet, dass das äußere Gehäuseteil (46) beabstandet zum inneren Gehäuseteil (47) angeordnet ist und die Gehäuseteile (46, 47) mit dem Gehäuseboden (10, 38, 48) verbunden sind.
3. Hydrostatische Maschine (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Gehäuseboden (10, 38, 48) eine Sperrmasse bildet.
4. Hydrostatische Maschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Gehäuseteil (46) aus schwin- gungsdämpfenden Material mit geringem Gewicht, insbesondere zumindest teil- weise aus Kunststoff besteht.
5. Hydrostatische Maschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Gehäuseteil (47) ein streben- förmiger Tragrahmen (49) ist.
6. Hydrostatische Maschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Gehäuseteil (47) eine Rahmenstruktur (50) mit eingearbeiteten Lagerbahnen (51 , 52) für die Schräg- scheibe und eingearbeitetem Lager (53) für die Triebwelle (4, 34) ist.
7. Hydrostatische Maschine (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenstruktur (50) für die Schrägscheibe (13, 40) die Lager- bahn (51 ) auf einer Hockdruckseite (55) und die Lagerbahn (52) auf einer Niederdruckseite (56) aufweist, wobei beide Lagerbahnen (51 , 52) durch eine Aussparung auf der Niederdruckseite (56) oder auf der Hochdruckseite (55) zugänglich sind.
8. Hydrostatische Maschine (1 ) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenstruktur (50) zur Verstimmung des Tragrahmens asymmetrische Versteifungen (58), insbesondere in Form von Verrippungen aufweist.
9. Hydrostatische Maschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenstruktur (50) mindestens einen Querschnittsprung (60) beim Übergang der Rahmenstruktur (50) auf die Lagerbahnen (51 , 52) aufweist.
10. Hydrostatische Maschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in das innere Gehäuseteil (47) mindestens eine Nachgiebigkeit (66) eingebracht ist.
11. Hydrostatische Maschine (1 ) nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das innere Gehäuseteil (47), insbesondere auf der Niederdruckseite (56), mindestens ein schwingungsfähiges System (64) integriert ist.
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