Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Drehmotor, vorzugsweise Schwenkantrieb
für Baumaschinen,
Lastwagen und dergleichen, mit einem länglichen, vorzugsweise etwa
rohrförmigen
Gehäuse,
einem in dem Gehäuse
axial verschieblich aufgenommenen Kolben, der durch Beaufschlagung
mit einem Druckmedium in einer Druckkammer axial verschiebbar ist,
sowie einer in dem Gehäuse
axial fest, drehbar aufgenommenen Welle, wobei der Kolben mit der
Welle und/oder dem Gehäuse
in Schraubeingriff steht. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren
zur Herstellung eines solchen Drehmotors.The
The present invention relates to a rotary motor, preferably a rotary drive
for construction machinery,
Trucks and the like, with an elongated, preferably about
tubular
Casing,
one in the housing
axially displaceable recorded piston, by applying
is axially displaceable with a pressure medium in a pressure chamber,
and one in the housing
axially fixed, rotatably received shaft, the piston with the
Shaft and / or the housing
in screw engagement. The invention further relates to a method
for producing such a rotary motor.
Ein
solcher Drehmotor ist beispielsweise aus der DE 201 07 206 bekannt, bei der der
Kolben einerseits drehfest an der Innenmantelfläche des kreiszylindrischen
Gehäuses
geführt
ist und andererseits auf einem Gewindeabschnitt der Welle in Schraubeingriff
steht. Wird der Kolben durch Hydraulikbeaufschlagung in dem Gehäuse axial
verschoben, wird seine Axialbewegung über den Schraubeingriff in
eine Drehbewegung der Welle umgesetzt. Um den Kolben gegenüber dem
Gehäuse und
der Welle abzudichten und damit über
die Druckkammer entsprechend mit Hydraulikdruck beaufschlagen zu
können,
besitzt der Kolben einen von dem Schraubeingriffabschnitt beabstandeten
Dichtabschnitt, der einerseits auf einem Wellendichtabschnitt und
andererseits an der Gehäuseinnenmantelfläche gleitet
und abgedichtet ist. Derartige Kolbenkonstruktionen sind jedoch
hinsichtlich der Baugröße nachteilig
und mit hohem Fertigungsaufwand verbunden. Zudem ergeben sich für den Betrieb
in unterschiedliche Drehrichtungen unterschiedliche Kräfteverhältnisse.Such a rotary motor is for example from the DE 201 07 206 known, in which the piston is on the one hand rotatably guided on the inner circumferential surface of the circular cylindrical housing and on the other hand is in threaded engagement on a threaded portion of the shaft. If the piston is displaced axially by hydraulic loading in the housing, its axial movement is converted via the screw engagement into a rotational movement of the shaft. In order to seal the piston relative to the housing and the shaft and thus act on the pressure chamber corresponding to hydraulic pressure, the piston has a spaced from the screw engagement portion sealing portion which slides on the one hand on a shaft sealing portion and on the other hand on the Gehäuseinnenmantelfläche and sealed. However, such piston designs are disadvantageous in terms of size and associated with high production costs. In addition, different power relationships result for the operation in different directions of rotation.
Die
vorliegende Erfindung versucht hier Abhilfe zu schaffen. Ihr liegt
die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Drehmotor der genannten
Art zu schaffen, der Nachteile des Standes der Technik vermeidet
und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Insbesondere
soll ein kompakt bauender Drehmotor geschaffen werden, der sich
durch günstige Drehmomenterzeugung
und -übertragung
am Kolben auszeichnet.The
The present invention seeks to remedy this situation. You are lying
The object of the invention, an improved rotary engine of said
To create type that avoids the disadvantages of the prior art
and the latter develops advantageously. Especially
to create a compact rotary engine, which is
through favorable torque generation
and transfer
characterized on the piston.
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
Drehmotor gemäß Anspruch
1 gelöst.
In herstellungstechnischer Hinsicht wird die genannte Aufgabe durch
ein Verfahren gemäß Anspruch
21 gelöst. Bevorzugte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These
The object is achieved by a
Rotary motor according to claim
1 solved.
In terms of manufacturing technology, the stated task is through
a method according to claim
21 solved. preferred
Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die
vorliegende Erfindung verlässt
also den bisherigen Ansatz, die Abdichtung des Kolbens an der Welle
und dem Gehäuse
von dem die Drehführung
bzw. den Schraubeingriff bewirkenden Abschnitt zu trennen. Erfindungsgemäß bildet
ein den Schraubeingriff bewirkendes Flächenpaar an Kolben und Welle
und/oder Kolben und Gehäuse
gleichzeitig ein Dichtflächenpaar
zur Abdichtung der Druckkammer zur Druckbeaufschlagung des Kolbens.
Derselbe Kolbenabschnitt dient gleichzeitig der Drehmomentübertragung
und der Abdichtung. Hierdurch kann eine beträchtlich verkürzte Baulänge erreicht werden,
da die axiale Beabstandung zwischen Dichtungsabschnitt und Drehführungs-
bzw. Schraubeingriffabschnitt des Kolbens entfällt. Zudem können die jeweiligen
Bauteile, insbesondere Gehäuse
und Welle, endlos hergestellt und bedarfs- und längengerecht konfektioniert
werden.The
the present invention leaves
So the previous approach, the sealing of the piston on the shaft
and the housing
of which the rotary guide
or the screw engaging effect section to separate. Forms according to the invention
a screw engagement causing pair of surfaces on the piston and shaft
and / or pistons and housing
at the same time a sealing surface pair
for sealing the pressure chamber for pressurizing the piston.
The same piston section also serves to transmit torque
and the seal. As a result, a considerably shorter length can be achieved
because the axial spacing between the sealing section and the rotary guide
or screw engaging portion of the piston is eliminated. In addition, the respective
Components, in particular housings
and shaft, manufactured endless and tailored to requirements and length
become.
Vorteilhafterweise
weist der Kolben auf seinen beiden gegenüberliegenden Seiten gleich
große effektive
Kolbenflächen
auf, so dass an sich kein Ölspeicher
erforderlich ist. Die vollständige
Kolbenfläche
kann effektiv mit gleichen Kräften
in beiden Richtungen genutzt werden. Faktisch steht auf beiden Kolbenseiten
die gesamte Gehäuseinnendurchmesserfläche lediglich
vermindert um den Wellenquerschnitt als Kolbendruckfläche zur
Verfügung.
Hierdurch können
mit gleichen Hydraulikdrücken
in beiden Antriebsrichtungen dieselben Drehmomente erzeugt werden.
Zudem ergibt sich für
einen gegebenen Druck eine maximale Drehmomentausbeute.advantageously,
the piston is the same on both its opposite sides
big effective
piston surfaces
on, so that in itself no oil storage
is required. The complete
piston area
can be effective with equal powers
be used in both directions. Actually stands on both sides of the piston
the entire housing inner diameter surface only
reduced by the shaft cross-section as a piston pressure surface for
Available.
This allows
with the same hydraulic pressures
the same torques are generated in both drive directions.
In addition, results for
a given pressure a maximum torque output.
In
Weiterbildung der Erfindung wird der Schraubeingriff zwischen Welle
und Kolben nicht durch einen herkömmlichen Gewindeverzahnungsabschnitt
der Welle und des Kolbens erzielt. Vorteilhafterweise ist die Welle
in sich verdreht, so dass ihre Außenkontur ein spiralartig um
die Längsachse
der Welle verdrehtes Polygonprofil bildet. Dies vereinfacht nicht
nur die Fertigung, sondern verbessert auch die Dichtbarkeit zwischen
Welle und Kolben. Die mit dem verdrehten Polygonprofil in Schraubeingriff
stehende Innenmantelfläche
des Kolbens kann frei von Gewindeverzahnungen ausgebildet sein und einen
kontinuierlichen, stetigen Oberflächenverlauf ohne Eindrückungen
und Vorsprünge
besitzen, so dass der Kolben und das verdrehte Polygonprofil der Welle
nach Art eines Gleitlagerflächenpaares
aufeinander sitzen.In
Further development of the invention is the screw engagement between shaft
and piston not through a conventional Gewindeverzahnungsabschnitt
achieved the shaft and the piston. Advantageously, the shaft
twisted in, so that its outer contour is a spiral around
the longitudinal axis
forms the wave twisted polygon profile. This does not simplify
only the manufacturing, but also improves the sealability between
Shaft and piston. The with the twisted polygon profile in screw engagement
standing inside surface
of the piston can be formed free of thread teeth and a
continuous, continuous surface course without indentations
and projections
so that the piston and the twisted polygonal profile of the shaft
in the manner of a sliding bearing surface pair
sit on each other.
Um
eine möglichst
leckagefreie Abdichtung der Druckkammer zu erreichen, kann in die
mit der Welle in Schraubeingriff stehende Kolbeninnenumfangsfläche eine
Dichtung eingesetzt sein, die den Kolben auf der Außenkontur
der Welle abdichtet. Die Kolbeninnenumfangsfläche ist dabei vorteilhafterweise
ebenfalls als Polygonprofilfläche
ausgebildet, die bei axial sehr kurzer Ausbildung des Kolbens annäherungsweise
zylindrisch, im übrigen
um die Längsachse
des Kolbens leicht in sich verdreht sein kann, wie dies die Welle
ist.In order to achieve a leakage-free sealing of the pressure chamber as possible, a seal can be inserted into the piston inner circumferential surface which is screwed into engagement with the shaft and seals the piston on the outer contour of the shaft. The piston inner peripheral surface is advantageously also formed as a polygonal profile surface, which may be approximately cylindrical in axially very short design of the piston, and otherwise easily twisted about the longitudinal axis of the piston, like this is the wave.
Grundsätzlich könnte auch
zwischen dem Gehäuse
und dem Kolben ein Schraubeingriff vorgesehen sein, insbesondere
dadurch, dass auch das Gehäuse
eine spiralartig um seine Längsachse
verdrehtes Polygonprofil bildet. Vorteilhafterweise jedoch besitzt
das Gehäuse
eine zylindrische Innenmantelfläche,
die vorteilhafterweise eine von der Kreisform abweichende Querschnittsgeometrie
aufweist, an der der Kolben mit seiner Außenmantelfläche längsverschieblich geführt und
drehfest abgestützt
ist. Insbesondere kann das Gehäuse
einen flachgedrückten,
vorzugsweise etwa elliptischen oder ovalen Querschnitt besitzen.
Hierdurch kann eine flachbauende Ausbildung des Drehmotors erreicht
werden. Es können
jedoch auch andere flachgedrückte
Querschnitte Verwendung finden, die an die jeweilige Einbausituation
angepasst sind. Insbesondere können
bei Verwendung von extrudierten oder stranggepressten Profilen die
Außenkontur
und die Innenkontur des Gehäuses
voneinander abweichen, um einerseits die Außenkontur an die Einbausituation
anzupassen und andererseits im Innenraum eine möglichst große Kolbenfläche zu erreichen. Nach einer
Ausführung
der Erfindung kann das Gehäuse
außenseitig
eine im wesentlichen rechteckige Kontur besitzen. Vor allen Dingen
kann mit einem flachgedrückten
Querschnitt ein günstiger
Momentenabtrag erzielt werden, da ein großer Hebelarm erzielt wird.
Vorteilhafterweise kann das Gehäuse
derart flachgedrückt
ausgebildet sein, dass eine Längsachse
des Querschnitts um mindestens 30 %, vorzugsweise mehr als 50 %,
länger
ist als die Querachse des Querschnitts.Basically, too
between the case
and the piston may be provided with a screw engagement, in particular
in that also the case
a spiral around its longitudinal axis
forms twisted polygon profile. Advantageously, however
the housing
a cylindrical inner circumferential surface,
the advantageously a deviating from the circular shape cross-sectional geometry
has, at which the piston with its outer circumferential surface guided longitudinally displaceable and
rotatably supported
is. In particular, the housing
a flattened,
preferably have approximately elliptical or oval cross-section.
As a result, a flat construction of the rotary motor can be achieved
become. It can
but also other flattened
Cross sections are used, which are adapted to the respective installation situation
are adjusted. In particular, you can
when using extruded or extruded profiles
outer contour
and the inner contour of the housing
deviate from each other, on the one hand, the outer contour of the installation situation
adapt and on the other hand to achieve the largest possible piston area in the interior. After a
execution
The invention can be the housing
externally
have a substantially rectangular contour. Above all
can with a flattened
Cross section a cheaper
Torque removal can be achieved because a large lever arm is achieved.
Advantageously, the housing
flattened so
be formed such that a longitudinal axis
of the cross section by at least 30%, preferably more than 50%,
longer
is as the transverse axis of the cross section.
Grundsätzlich sind
verschiedene Querschnittsgeometrien an dem Gehäuse möglich. Vorteilhafterweise besitzt
das Gehäuse
einen Querschnitt frei von Knicken und Kanten, wodurch die Abdichtbarkeit
verbessert wird. Insbesondere ein elliptischer oder ovaler Querschnitt
verbindet eine gute Abdichtbarkeit mit einem günstigen Momentenabtrag. In die
mit der Innenmantelfläche
des Gehäuses
in drehfestem Eingriff stehende Kolbenaußenmantelfläche kann eine ringförmig umlaufende
Dichtung eingesetzt sein, um eine weitgehend leckagefreie Abdichtung
der Druckkammer zu erzielen.Basically
different cross-sectional geometries on the housing possible. Advantageously
the housing
a cross-section free of creases and edges, increasing the sealability
is improved. In particular, an elliptical or oval cross-section
combines a good sealability with a favorable torque removal. In the
with the inner circumferential surface
of the housing
in non-rotatably engaging piston outer lateral surface may be an annular circumferential
Seal used to seal a largely leak-free
to achieve the pressure chamber.
Das
spiralartig verdrehte Polygonprofil der Welle kann ebenfalls vorteilhafterweise
einen flachgedrückten
Querschnitt besitzen, z. B. rechteckig oder oval ausgebildet sein.
Um einen günstigen
Momentenabtrag zu erzielen, kann der Querschnitt vorteilhafterweise
eine Längsachse
besitzen, die um zumindest 30 %, vorzugsweise mehr als 50 %, länger ist
als die Querachse des Querschnitts. Zwar würde grund sätzlich auch ein quadratischer
Querschnitt oder ein Sechseckprofil verwendbar sein, bei denen das
Verhältnis
von Längsachse
zu Querachse des Querschnitts im wesentlichen 1:1 beträgt. Hier
ergeben sich jedoch weniger günstige
Hebelverhältnisse für den Momentenabtrag
als bei einem flachgedrückten
Querschnitt. Vorteilhafterweise ist der Querschnitt auch bei Welle
frei von scharfen Knicken oder Kanten ausgebildet, um die Dichtbarkeit
zu verbessern.The
helically twisted polygonal profile of the shaft can also be advantageously
a flattened
Possess cross-section, z. B. be rectangular or oval.
To a cheap
To achieve torque removal, the cross section can advantageously
a longitudinal axis
which is longer by at least 30%, preferably more than 50%
as the transverse axis of the cross section. Although, in principle, would be a square
Cross section or a hexagonal profile be usable, in which the
relationship
from longitudinal axis
to transverse axis of the cross section is substantially 1: 1. Here
However, less favorable result
Leverage ratios for torque removal
as a flattened
Cross-section. Advantageously, the cross section is also at shaft
free from sharp creases or edges formed to the sealability
to improve.
Der
durch flachgedrückte
Querschnittsprofile des Gehäuses
und/oder der Welle erreichte günstige Drehmomentabtrag
durch geringere Radialkräfte
verringert die der Axialverschiebung des Kolbens entgegenwirkenden
Axialreibkräfte,
wodurch ein höherer Wirkungsgrad
erzielt werden kann.Of the
by flattened
Cross-section profiles of the housing
and / or the shaft reached favorable torque removal
due to lower radial forces
reduces the axial displacement of the piston counteracting
Axialreibkräfte,
resulting in a higher efficiency
can be achieved.
Nach
einer vorteilhaften Ausführung
der Erfindung ist der Kolben an dem Gehäuse und/oder an der Welle durch
Gleitlager gelagert. Die Gleitlagerflächen an der Außenmantelfläche und/oder
an der Innenmantelfläche
des Kolbens können
gleichzeitig die Dichtflächen
bilden, in die ggf. separate Dichtungen eingesetzt werden können. Je
nach Ausbildung des Drehmotors kann eine geringfügige Leckage über die Gleitlagerflächen des
Kolbens in Kauf genommen werden. Soll diese vermieden werden, ist
in jedem Fall festzustellen, dass in die Gleitlagerflächen an
der Außenmantel-
und/oder Innenmantelfläche
des Kolbens in einfacher Weise Dichtungen eingesetzt werden können. Beispielsweise
kann der Kolben gehärtete
Mantelflächen
besitzen, die die Gleitlager bilden. Alternativ oder zusätzlich können auch
separate Gleitlagereinsätze
an den Mantelflächen
des Kolbens vorgesehen sein. Nach einer Ausführung der Erfindung kann der
Kolben auch aus einem weichen, plastifizierenden Material gefertigt
sein, wobei das Gehäuse
dann aus entsprechendem Material gefertigt ist, um eine passende
Gleitlagerflächenpaarung zu
erzielen.To
an advantageous embodiment
the invention is the piston on the housing and / or on the shaft through
Bearings stored. The sliding bearing surfaces on the outer circumferential surface and / or
on the inner circumferential surface
of the piston can
at the same time the sealing surfaces
form, in which, if necessary, separate seals can be used. ever
After formation of the rotary motor, a slight leakage over the sliding bearing surfaces of the
Kolbens be accepted. Should this be avoided, is
in any case, determine that in the sliding bearing surfaces
the outer jacket
and / or inner circumferential surface
the piston can be used in a simple way seals. For example
the piston can be hardened
lateral surfaces
own, which form the plain bearings. Alternatively or additionally, too
separate plain bearings
on the lateral surfaces
be provided of the piston. According to one embodiment of the invention, the
Piston also made of a soft, plasticizing material
be the case
then made of appropriate material is a matching
Slide bearing surface pairing too
achieve.
Nach
einer weiteren bevorzugten Ausführung
der Erfindung kann der Kolben an dem Gehäuse und/oder an der Welle durch
Wälzlager
abgestützt sein.
Hierdurch kann eine gegenüber
Gleitlagern nochmals verringerte Reibung erzielt werden. Die Wälzkörper sind
hierbei an dem Kolben angeordnet und rollen auf Wälzkörper- Abrollflächen am
Gehäuse und/oder
an der Welle ab. Gegebenenfalls können an dem Gehäuse und/oder
an der Welle vorzugsweise gehärtete
Wälzlagerführungsbahnen
vorgesehen sein. Vorteilhafterweise werden Konturwälzkörper angepasst,
deren Lauffläche
an die Kontur des Gehäuses
bzw. der daran ausgebildeten Lauffläche angepasst ist. So können bei
einem oval bzw. elliptisch gekrümmten
Gehäuse
Wälzkörper mit
entsprechend ballig ausgebildeter Lauffläche verwendet werden, um möglichst
eine Linienberührung
zwischen den Wälzkörpern und
dem Gehäuse
zu erreichen.To
a further preferred embodiment
of the invention, the piston on the housing and / or on the shaft through
roller bearing
be supported.
This can be an opposite
Slide bearings once again reduced friction can be achieved. The rolling elements are
arranged on the piston and roll on Wälzkörper- rolling surfaces on
Housing and / or
on the shaft. Optionally, on the housing and / or
preferably hardened on the shaft
Rolling guideways
be provided. Advantageously, contour rolling bodies are adapted,
their tread
to the contour of the housing
or the running surface formed thereon is adapted. So can at
an oval or elliptically curved
casing
Rolling elements with
be used according to convex tread to as possible
a line touch
between the rolling elements and
the housing
to reach.
Das
verdrehte Polygonprofil der Welle kann grundsätzlich über die Länge der Welle eine gleich bleibende
Steigung aufweisen. Hierdurch wird über den gesamten Stellweg des
Drehmotors eine gleich bleibende Umsetzung der Ölzufuhr in eine entsprechende
Drehbewegung erzielt.The twisted polygonal profile of the shaft can basically equal over the length of the shaft have permanent slope. As a result, a constant implementation of the oil supply is achieved in a corresponding rotational movement over the entire travel of the rotary motor.
Nach
einer alternativen Ausbildung der Erfindung kann das verdrehte Polygonprofil
der Welle jedoch auch eine sich über
die Länge
der Welle ändernde
Steigung aufweisen. Hierdurch können
bei konstantem Ölstrom
eine Momentenanpassung sowie eine Drehgeschwindigkeitsanpassung
des Drehmotors erreicht werden, beispielsweise zum Ende des Verfahrwegs
hin eine Verringerung der Drehgeschwindigkeit vorgesehen werden.To
an alternative embodiment of the invention, the twisted polygon profile
The wave, however, is also about
the length
the wave changing
Have slope. This allows
at constant oil flow
a torque adjustment and a rotational speed adjustment
the rotary motor can be achieved, for example, to the end of the travel
a reduction in the rotational speed can be provided.
Um
eine Erhöhung
des Drehmoments bei begrenztem Gehäusedurchmesser zu erzielen,
können
auf der Welle mehrere Kolben angeordnet werden.Around
an increase
to achieve the torque with limited housing diameter,
can
several pistons are arranged on the shaft.
Insbesondere
können
in Weiterbildung der Erfindung auf der Welle zumindest zwei gegenläufig zu
bewegende Kolben angeordnet sein, wobei vorteilhafterweise die Welle
und/oder das Gehäuse
gegenläufige
Schraubeingriffabschnitte aufweist, so dass der eine Kolbe linksgängig und
der andere Kolben rechtsgängig
mit der Welle zusammenwirkt. Hierdurch kann zusätzlich zu der erzielten Verdoppelung
des Drehmoments eine Axialkraftkompensation erzielt werden. Die
Lager der Welle brauchen lediglich Radialkräfte aufnehmen, die von dem
Kolben auf die Welle gegebenen Axialkräfte heben sich gegenseitig
auf.Especially
can
in development of the invention on the shaft at least two opposite directions
be arranged moving piston, wherein advantageously the shaft
and / or the housing
opposing
Has screw engaging portions, so that the one piston left-handed and
the other piston to the right
interacts with the shaft. This can in addition to the achieved doubling
the torque an axial force compensation can be achieved. The
Bearings of the shaft only need to absorb radial forces generated by the
Pistons on the shaft given axial forces lift each other
on.
Alternativ
oder zusätzlich
kann durch zwei auf der Welle des Motors sitzende Kolben auch eine Spielfreiheit
des Antriebsstrangs erreicht werden. Hierzu sitzen die beiden Kolben
vorteilhafterweise auf dem gleichen verdrehten Polygonabschnitt
der Welle und sind zueinander axial vorgespannt. Die axiale Vorspannung
zwischen den beiden Kolben kann mechanisch beispielsweise durch
eine Feder und/oder hydraulisch durch Druckbeaufschlagung des Zwischenraums
zwischen den beiden Kolben bewerkstelligt werden.alternative
or additionally
by two sitting on the shaft of the engine piston also a backlash
of the drive train can be achieved. For this sit the two pistons
advantageously on the same twisted polygon section
the shaft and are axially biased to each other. The axial preload
between the two pistons can mechanically through, for example
a spring and / or hydraulically by pressurizing the gap
be accomplished between the two pistons.
Die
Welle kann vorteilhafterweise mittels zweier Lagerdeckel gelagert
sein, die axial stirnseitig auf den gegenüberliegenden Enden des Gehäuses sitzen.
Dabei können
zwischen den Lagerdeckeln und der Welle jeweils Dichtungen zur Abdichtung
der Druckkammer vorgesehen sein. Vorteilhafterweise sind die Dichtungen
dabei in die jeweilige Lagerfläche
integriert, an der die Welle an dem Lagerdeckel abgestützt ist.
Die Lagerung der Welle an dem Lagerdeckel kann dabei vorteilhafterweise
eine Gleitlagerung sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch hier eine
Wälzlagerung
mit Wälzkörpern zwischen
dem jeweiligen Lagerdeckel und der Welle vorgesehen sein.The
Shaft can be advantageously stored by means of two bearing caps
be sitting axially frontally on the opposite ends of the housing.
It can
between the bearing caps and the shaft seals in each case for sealing
be provided the pressure chamber. Advantageously, the seals
while in the respective storage area
integrated, on which the shaft is supported on the bearing cap.
The storage of the shaft on the bearing cap can advantageously
be a sliding bearing. Alternatively or additionally, here too
roller bearing
with rolling elements between
be provided the respective bearing cap and the shaft.
Vorteilhafterweise
tritt die Welle beidseitig durch die Lagerdeckel hindurch. Die am
jeweiligen Gehäuseende überstehenden
Wellenstümpfe
können
die Abtriebselemente bilden, über
die das Drehmoment abgegeben wird.advantageously,
the shaft passes through the bearing caps on both sides. The am
respective housing end protruding
shaft stubs
can
the output elements form over
the torque is delivered.
Vorteilhafterweise
kann hierbei unmittelbar das im Querschnitt von der Kreisform abweichende Polygonprofil
der Welle genutzt werden, um den Drehmomentabtrag zu erzielen. Alternativ
kann an die Wellenenden jedoch auch ein Anschlussstück zum Abtrag
des Drehmoments drehfest befestigt sein, beispielsweise aufgeschweißt oder
aufgepresst sein.advantageously,
In this case, the polygonal profile deviating in cross section from the circular shape can be used directly
the shaft can be used to achieve the torque reduction. alternative
However, at the shaft ends also a connection piece for removal
be rotationally fixed, for example welded or
be pressed on.
Das
in sich verdrehte Polygonprofil kann der Welle auf verschiedene
Art und Weise gegeben werden. Gegebenenfalls könnte daran gedacht werden, das
Polygonprofil spanend herauszuarbeiten. Gemäß einem vorteilhaften Aspekt
der vorliegenden Erfindung wird das in sich verdrehte Polygonprofil
jedoch durch spanlose Umfor mung hergestellt. Die Welle kann aus
einem im wesentlichen zylindrischen Wellenrohling, der einen von
der Kreisform abweichenden Polygonprofilquerschnitt aufweist, geformt werden.
Dieser Wellenrohling kann aus einem endlosen Stangenprofil auf die
gewünschte
Länge abgelenkt
werden. Der Wellenrohling wird durch spanlose Umformung um seine
Längsachse
in sich verdreht, so dass er mit seiner Außenkontur das den Schraubeingriff
mit dem Kolben bewirkende, in sich verdrehte Polygonprofil bildet.
Die Umformung kann dabei durch Kaltverdrehen oder Warmverdrehen
erfolgen. Es versteht sich, dass die Herstellung der Welle nicht
vollständig
spanlos erfolgen muss. Gegebenenfalls kann vor oder nach dem Verdrehen
die Oberfläche
der Welle spanend bearbeitet, insbesondere poliert werden. Gegebenenfalls
kann dem Wellenrohling sein Polygonprofil auch durch spanende Bearbeitung
gegeben werden. Die Verdrehung des Polygonprofils erfolgt jedoch
vorteilhafterweise spanlos.The
twisted polygon profile can the shaft to different
Be given way. If necessary, it could be thought that
Machining out polygon profile. According to an advantageous aspect
of the present invention is the twisted polygon profile
However, produced by non-cutting Umfor determination. The wave can be out
a substantially cylindrical shaft blank having one of
the circular shape deviating polygon profile cross-section, are formed.
This shaft blank can be made of an endless bar profile on the
desired
Length distracted
become. The shaft blank is formed by non-cutting forming around its
longitudinal axis
twisted so that he with his outer contour that the screw engagement
forms with the piston causing, twisted polygonal profile.
The forming can be done by cold turning or hot turning
respectively. It is understood that the production of the shaft is not
Completely
must be made without cutting. Optionally, before or after twisting
the surface
the shaft machined, in particular polished. Possibly
can also be the shaft blank polygon profile by machining
are given. The rotation of the polygon profile, however, takes place
advantageously without cutting.
Soll
die Welle in der zuvor beschriebenen Weise mit zwei gegenläufig arbeitenden
Kolben zusammenwirken, wird der Wellenrohling in vorteilhafter Weise
von einem Gangwechselabschnitt beginnend zu gegenüberliegenden
Seiten hin gegenläufig verdreht.
Die hierdurch hergestellte Welle ist aus einem integral einstückigen Wellenrohling
geformt.Should
the shaft in the manner previously described with two counter-rotating
Cooperate piston, the shaft blank is in an advantageous manner
from one gear shift section to opposite
Sides turned in opposite directions.
The shaft produced thereby is made of an integrally integral shaft blank
shaped.
Alternativ
können
zwei gegenläufig
verdrehte Wellenrohlinge starr miteinander verbunden, insbesondere
miteinander verschweißt
und/oder verschraubt werden, so dass die hierdurch entstehende Welle
zwei gegenläufig
verdrehte Wellenabschnitte besitzt.alternative
can
two in opposite directions
twisted shaft blanks rigidly connected together, in particular
welded together
and / or bolted so that the resulting wave
two in opposite directions
has twisted shaft sections.
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen
und zugehöriger Zeichnungen
näher erläutert. In
den Zeichnungen zeigen:The invention will be described below with reference to preferred embodiments and associated Drawings explained in more detail. In the drawings show:
1:
einen Längsschnitt
durch einen Drehmotor nach einer vorteilhaften Ausführung der
Erfindung, bei der auf der gegenläufig verdrehten Welle zwei
zueinander gegenläufig
arbeitende Kolben angeordnet sind, 1 FIG. 2 shows a longitudinal section through a rotary motor according to an advantageous embodiment of the invention, in which two mutually counter-rotating pistons are arranged on the counter-rotated shaft, FIG.
2:
einen Querschnitt durch den Drehmotor aus 1, der einen
der an dem ovalen Gehäuse und
der Welle gleitgelagerten Kolben zeigt, 2 : a cross section through the rotary motor 1 showing one of the pistons slidably mounted on the oval housing and the shaft,
3:
eine stirnseitige Draufsicht auf den Gehäusemotor aus 1,
die einen am Gehäuse verschraubten
Lagerdeckel und einen in den Lagerdeckel integrierten Befestigungshebel
sowie die über die
Lagerstelle hinausgehende Welle des Motors mit Lagerring zeigt, 3 : a frontal plan view of the housing motor off 1 which shows a bearing cap screwed to the housing and a fastening lever integrated in the bearing cap and the shaft of the motor with bearing ring extending beyond the bearing point,
4:
einen Querschnitt durch den Drehmotor aus 1, der die
schwimmende Abstützung
der Welle an ihrem in der Mitte befindlichen Gangwechselabschnitt
zeigt, 4 : a cross section through the rotary motor 1 showing the floating support of the shaft at its central gear change section,
5:
einen Querschnitt durch den Drehmotor aus 1 im Bereich
eines stirnseitigen Lagerdeckels mit durchgehender Welle und angedrehtem Wellenstumpf, 5 : a cross section through the rotary motor 1 in the area of a front bearing cap with a continuous shaft and a stub shaft stub,
6:
einen ausschnittsweisen Querschnitt im Bereich eines Lagerdeckels
nach einer weiteren Ausführung
der Erfindung, mit einem an die Welle angeschweißten Lagerstumpf, 6 FIG. 2 is a fragmentary cross section in the region of a bearing cap according to a further embodiment of the invention, with a bearing stub welded to the shaft, FIG.
7:
einen ausschnittsweisen Querschnitt im Bereich eines Lagerdeckels
nach einer weiteren Ausführung
der Erfindung, bei der die verdrehte Welle durch den Lagerdeckel
hindurchgeht, 7 FIG. 2 is a fragmentary cross section in the region of a bearing cap according to a further embodiment of the invention, in which the twisted shaft passes through the bearing cap.
8:
einen Querschnitt durch den Drehmotor aus 1, der eine
Kolbenaußenlagerung
am ovalen Gehäuse
mit eingesetzten Gleitlagern zeigt, 8th : a cross section through the rotary motor 1 showing a piston outer bearing on the oval housing with inserted plain bearings,
9:
die Gleitlagerung des Kolbens an dem Gehäuse aus 8 in einem
Längsschnitt, 9 : the slide bearing of the piston on the housing 8th in a longitudinal section,
10:
einen Querschnitt durch den Drehmotor, der eine Lagerung des Kolbens
an dem ovalen Gehäuse
mittels Wälzlagern
zeigt, 10 FIG. 2: a cross-section through the rotary motor showing a bearing of the piston on the oval housing by means of roller bearings, FIG.
11:
die Wälzlagerung
des Kolbens am Gehäuse
aus 10 in einem Längsschnitt, 11 : the rolling bearing of the piston on the housing 10 in a longitudinal section,
12:
eine Wälzlagerung
des Kolbens am Gehäuse
in einem Längsschnitt ähnlich 11,
wobei nach einer alternativen Ausführung der Erfindung axial voneinander
beabstandet mehrere Wälzkörper vorgesehen
sind, 12 : a rolling bearing of the piston on the housing in a longitudinal section similar 11 wherein, according to an alternative embodiment of the invention, a plurality of rolling elements are provided axially spaced from one another,
13:
einen Längsschnitt
durch einen Kolben des Drehmotors mit druckbeaufschlagter, ventilgesteuerter
Innenschmierung, 13 FIG. 2: a longitudinal section through a piston of the rotary motor with pressurized, valve-controlled internal lubrication, FIG.
14:
einen Längsschnitt
durch einen Drehmotor nach einer weiteren Ausführung der Erfindung, bei dem
zwei zueinander vorgespannte Kolben eine Spielfreiheit des Antriebsstrangs
bewirken, wobei die Vorspannung durch eine Feder sowie eine Druckfluidbeaufschlagung
erfolgt, 14 : A longitudinal section through a rotary motor according to a further embodiment of the invention, in which two mutually prestressed pistons cause a backlash of the drive train, wherein the bias is effected by a spring and a Druckfluidbeaufschlagung,
15:
einen Längsschnitt
durch einen Drehmotor mit zwei vorgespannten Kolben ähnlich 14,
wobei die beiden Kolben bei dieser Ausführung allein mechanisch durch
Federn vorgespannt sind, 15 : a longitudinal section through a rotary motor with two preloaded pistons similar 14 wherein the two pistons in this embodiment are mechanically biased by springs alone,
16:
einen Querschnitt durch den Drehmotor, der die Lagerung des Kolbens
an der Welle mittels Wälzlager
zeigt, 16 FIG. 2: a cross-section through the rotary motor showing the bearing of the piston on the shaft by means of roller bearings, FIG.
17:
die Wälzlagerung
des Kolbens an der Welle aus 16 in
einem Längsschnitt,
die Steigungsänderungen
an der Welle zulässt, 17 : the rolling bearing of the piston on the shaft 16 in a longitudinal section that allows slope changes on the shaft,
18:
eine Wälzlagerung
des Kolbens an der Welle in einem Längsschnitt ähnlich 17, wobei
bei der Ausführung
nach 18 axial voneinander beabstandete Wälzkörper vorgesehen
sind, 18 : a rolling bearing of the piston on the shaft in a longitudinal section similar 17 , wherein in the execution after 18 axially spaced rolling elements are provided,
19:
einen Querschnitt durch den Drehmotor nach einer alternativen Ausführung der
Erfindung, der eine kugelartige Führung des Kolbens an der Welle
zeigt, die Steigungsänderungen
der Welle zulässt, 19 Fig. 3 is a cross-sectional view of the rotary motor according to an alternative embodiment of the invention, showing a ball-like guidance of the piston on the shaft, which allows pitch changes of the shaft;
20:
eine Seitenansicht der kugelartigen Lagerung des Kolbens an der
Welle aus 19 in einem Längsschnitt, 20 : A side view of the spherical bearing of the piston on the shaft 19 in a longitudinal section,
21:
einen Querschnitt durch den Drehmotor nach einer weiteren Ausführung der
Erfindung, der eine alternative Wälzlagerung des Kolbens an den
Flachseiten der Welle zeigt, 21 FIG. 2 shows a cross-section through the rotary motor according to a further embodiment of the invention, showing an alternative rolling bearing of the piston on the flat sides of the shaft, FIG.
22:
einen Querschnitt durch den Drehmotor nach einer weiteren Ausführung der
Erfindung, der eine alternative Wälzlagerung des Kolbens an der
Flachseite der Welle zeigt, 22 FIG. 2 shows a cross section through the rotary motor according to a further embodiment of the invention, showing an alternative rolling bearing of the piston on the flat side of the shaft, FIG.
23:
einen Querschnitt durch den Drehmotor nach einer weiteren Ausführung der
Erfindung, der eine Gleitlagerung des Kolbens an der Welle mit eingesetzten
Führungsstücken zeigt, 23 FIG. 2 shows a cross-section through the rotary motor according to a further embodiment of the invention, showing a plain bearing of the piston on the shaft with guide pieces inserted, FIG.
24:
einen Querschnitt durch den Drehmotor nach einer weiteren Ausführung der
Erfindung, der eine alternative Gleitlagerung des Kolbens an den
Flachseiten der Welle zeigt, wobei in die Welle eingesetzte, gehärtete Runddrahtabschnitte
vorgesehen sind, 24 a cross section through the rotary motor according to another embodiment of the invention, showing an alternative sliding bearing of the piston on the flat sides of the shaft, wherein inserted into the shaft, hardened round wire sections pre see,
25:
einen Querschnitt durch den Drehmotor nach einer weiteren Ausführung der
Erfindung, der eine Vierpunktwälzlagerung
des Kolbens an der Welle mit umlaufender Wälzkörperbahn zeigt, 25 FIG. 1 shows a cross-section through the rotary motor according to a further embodiment of the invention, which shows a four-point rolling bearing of the piston on the revolving rolling element shaft, FIG.
26:
einen Querschnitt durch den Drehmotor nach einer weiteren Ausführung der
Erfindung, der eine Zweipunktwälzlagerung
des Kolbens an den Flachseiten der Welle mit Kugelrückführung zeigt, 26 FIG. 2 shows a cross-section through the rotary motor according to a further embodiment of the invention, showing a two-point rolling bearing of the piston on the flat sides of the ball-return shaft, FIG.
27:
die Wälzlagerung
des Kolbens an der Welle mit Kugelrückführung aus den vorhergehenden
Figuren in einem Längsschnitt, 27 : the roller bearing of the piston on the ball-return shaft from the preceding figures in a longitudinal section,
28:
einen ausschnittsweisen Querschnitt im Bereich eines Lagerdeckels,
der die Verschraubung des Lagerdeckels mit dem rohrförmigen Gehäuse zeigt, 28 FIG. 2 is a fragmentary cross section in the region of a bearing cap showing the screwing of the bearing cap to the tubular housing.
29:
einen ausschnittsweisen Querschnitt im Bereich des Lagerdeckels
nach einer weiteren Ausführung
der Erfindung, der eine Verschweißung des Lagerdeckels mit dem
rohrförmigen
Gehäuse
zeigt, 29 FIG. 4 is a fragmentary cross-sectional view in the region of the bearing cap according to a further embodiment of the invention, which shows a welding of the bearing cap to the tubular housing, FIG.
30:
einen ausschnittsweisen Querschnitt im Bereich eines Lagerdeckels
nach einer weiteren Ausführung
der Erfindung, der durch radial in den Gehäusedeckel eingesetzte Sicherungsringe an
dem rohrförmigen
Gehäuse
befestigt ist, 30 FIG. 2 is a fragmentary cross section in the region of a bearing cap according to a further embodiment of the invention, which is fastened to the tubular housing by retaining rings inserted radially into the housing cover.
31:
einen Längsschnitt
durch eine durchgängig
gefertigte Welle mit Gangwechsel, 31 a longitudinal section through a continuously produced shaft with gear change,
32:
einen ausschnittsweisen Längsschnitt
durch eine Welle, die einen Gangwechsel aufweist und aus zwei Wellenstücken zusammengesetzt ist,
die elastisch miteinander gekuppelt sind, 32 FIG. 2 is a fragmentary longitudinal section through a shaft having a gear change and composed of two shaft pieces which are elastically coupled together; FIG.
33:
einen ausschnittsweisen Längsschnitt
durch eine Welle nach einer weiteren Ausführung der Erfindung, welche
aus zwei gegenläufigen Wellenabschnitten
besteht, die miteinander reibverschweißt sind, 33 FIG. 5 is a fragmentary longitudinal section through a shaft according to a further embodiment of the invention, which consists of two counter-rotating shaft sections which are friction-welded together;
34:
einen ausschnittsweisen Längsschnitt
durch eine Welle mit Gangwechsel, die aus zwei Wellenstücken zusammengesetzt
ist, die miteinander verschraubt sind, 34 FIG. 2: a partial longitudinal section through a shaft with a gear change, which is composed of two shaft pieces, which are screwed together,
35:
einen Querschnitt durch den Drehmotor nach einer weiteren Ausführung der
Erfindung, bei dem das Gehäuse
aus einem extrudierten oder stranggepressten Profil besteht, dessen
Außenkontur
von seiner Innenkontur abweicht, um einerseits die Außenkontur
an die Einbausituation anzupassen und im Innenraum eine möglichst
große
Kolbenfläche
zu erreichen, und 35 a cross section through the rotary motor according to a further embodiment of the invention, in which the housing consists of an extruded or extruded profile whose outer contour deviates from its inner contour, on the one hand to adapt the outer contour to the installation situation and to achieve the largest possible piston area in the interior, and
36:
einen Querschnitt durch den Drehmotor aus 34, der
die Lagerung der Welle an ihrem in der Mitte befindlichen Gangwechselabschnitt zeigt. 36 : a cross section through the rotary motor 34 showing the bearing of the shaft at its central gear change section.
Der
in 1 gezeigte Drehmotor 1 umfasst ein zylindrisches
rohrförmiges
Gehäuse 2,
das aus einem endlosen Stangenmaterial gefertigt und auf die gewünschte Länge abgelenkt
wurde. Eine Welle 3 ist in dem Gehäuse 2 koaxial zu dessen
Längsachse
angeordnet und an zwei das Gehäuse 2 stirnseitig verschließenden Lagerdeckeln 4 drehbar,
jedoch axial fest gelagert. In der gezeichneten Ausführungsform
ist die Welle 3 zusätzlich
durch eine schwimmende Wellenlagerung 5 mittig an dem Gehäuse 2 abgestützt, um
ein Durchbiegen der Welle 3 zu verhindern.The in 1 shown rotary motor 1 includes a cylindrical tubular housing 2 , which was made of an endless bar material and deflected to the desired length. A wave 3 is in the case 2 arranged coaxially with the longitudinal axis and on two the housing 2 end caps on the front side 4 rotatable but axially fixed. In the illustrated embodiment, the shaft 3 additionally by a floating shaft bearing 5 in the middle of the housing 2 supported to a bending of the shaft 3 to prevent.
Die
Welle 3 besitzt vorteilhafterweise einen flachgedrückten Querschnitt,
wie ihn beispielsweise 2 zeigt. Die Längsachse 6 des
Querschnitts ist in der gezeichneten Ausführung nach 2 mehr
als doppelt so lang wie die Querachse 7 des Querschnitts.
Insgesamt bildet der Querschnitt der Welle 3 ein von der
Kreisform abweichendes, flachgedrücktes Polygonprofil mit zwei
zueinander parallelen Flachseiten 8, die zur Schmalseite 9 jeweils
angeschrägt
sind, so dass das Querschnittsprofil insgesamt frei von Knicken
und Kanten ist (vgl. 2).The wave 3 advantageously has a flattened cross-section, as for example 2 shows. The longitudinal axis 6 of the cross section is in the illustrated embodiment according to 2 more than twice as long as the transverse axis 7 of the cross section. Overall, the cross section of the shaft forms 3 a deviating from the circular shape, flattened polygonal profile with two parallel flat sides 8th to the narrow side 9 each bevelled, so that the cross-sectional profile is free of wrinkles and edges altogether (see. 2 ).
Wie 1 zeigt,
ist das Polygonprofil der Welle 3 spiralartig in sich verdreht,
wobei die Welle 3 in ihrer Mitte einen Gangwechsel aufweist.
Von dem mittigen Gangwechselabschnitt ist die Welle 3 zu
ihren beiden Enden hin in unterschiedliche Richtungen in sich verdreht,
so dass die eine Wellenhälfte
linksgängig
und die andere Wellenhälfte
rechtsgängig ausgebildet
ist.As 1 shows is the polygon profile of the shaft 3 spirally twisted, with the shaft 3 has a gear change in its center. From the central gear change section is the shaft 3 twisted towards its two ends in different directions, so that one half of the shaft is left-handed and the other half of the shaft is designed to be right-handed.
Auf
der Welle 3 sitzen zwei gegenläufig wirkende Kolben 10,
die jeweils passgenau auf dem Polygonprofil der Welle 3 sitzen,
so dass sie mit dieser in Schraubeingriff stehen. Andererseits sind
die Kolben 10 in dem Gehäuse 2 axial verschieblich,
jedoch drehfest geführt,
so dass eine Axialbewegung der Kolben 10 in eine Drehbewegung
der Welle 3 relativ zum Gehäuse 2 umgesetzt wird.On the wave 3 sit two opposing pistons 10 , each precisely on the polygonal profile of the shaft 3 sit so that they are in screw engagement with this one. On the other hand, the pistons 10 in the case 2 axially displaceable, but rotatably guided, so that an axial movement of the piston 10 in a rotational movement of the shaft 3 relative to the housing 2 is implemented.
Wie 2 zeigt,
wird die drehfeste Führung der
Kolben 10 im Gehäuse 2 dadurch
bewirkt, dass das Gehäuse 2 einen
von der Kreisform abweichenden Querschnitt besitzt. Insbesondere
kann es, wie 2 zeigt, einen flachgedrückten, im
wesentlichen ovalen bzw. elliptischen Querschnitt aufweisen, der im
wesentlichen dem äußeren Querschnitt
des Kolbens 10 entspricht.As 2 shows, the rotationally fixed leadership of the piston 10 in the case 2 this causes the housing 2 has a different cross-section of the circular shape. In particular, it may, like 2 shows a flattened, substantially oval or elliptical cross section, which is substantially the outer cross section of the piston 10 equivalent.
Die
Kolben 10 können
durch Beaufschlagung mit einem Druckmedium, das grundsätzlich Luft oder
ein anderes Gas sein kann, vorteilhafterweise jedoch eine Flüssigkeit,
insbesondere Hydrauliköl, ist,
axial angetrieben werden, so dass die Welle 3 die gewünschte Drehbewegung
ausführt.
Hierzu sind die Kolben 10 sowohl gegenüber der Welle 3 als
auch gegenüber
dem Gehäuse 2 abgedichtet.
Wie 1 zeigt, sitzt in der Innenmantelfläche 11 der
Kolben 10 eine Wellendichtung 12, die den jeweiligen
Kolben 10 gegenüber
der Welle 3 abdichtet. Auf der Außenmantelfläche 13 der Kolben 10 sitzt
jeweils eine Gehäusedichtung 14,
die den jeweiligen Kolben 10 gegenüber dem Gehäuse 2 abdichtet. Dementsprechend
ist auf jeder Seite der Kolben 10 eine Druckkammer 15, 16, 17 und 18 vorgesehen,
die neben der jeweiligen Kolbenfläche durch das Gehäuse 2 und
im Falle der Druckkammern 15 und 18 durch die
Gehäusedeckel 4 begrenzt
ist. Die Druckkammern 15, 16, 17 und 18 können in
an sich bekannter Weise mit Druckfluid befüllt werden, um die Kolben 10 hin
und her zu bewegen. Vorteilhafterweise umfasst das Druckzufuhrsystem 19 dabei
Druckfluidspeisekanäle 20,
die sich im Inneren der Welle 3 erstrecken. Diese können mit Druckfluidspeisekanälen 21 in
Verbindung stehen, die sich im Inneren der Schwenkhebel 29 erstrecken, die
drehfest auf den Wellenstümpfen 23 sitzen,
die durch die Lagerdeckel 4 hindurch aus dem Gehäuse 2 heraustreten.The pistons 10 can by Beaufschla tion with a pressure medium, which may be basically air or another gas, but advantageously a liquid, in particular hydraulic oil, is axially driven, so that the shaft 3 performs the desired rotational movement. These are the pistons 10 both opposite the shaft 3 as well as opposite the case 2 sealed. As 1 shows, sitting in the inner surface 11 The piston 10 a shaft seal 12 that the respective piston 10 opposite the wave 3 seals. On the outer surface 13 The piston 10 each sits a housing seal 14 that the respective piston 10 opposite the housing 2 seals. Accordingly, on each side of the piston 10 a pressure chamber 15 . 16 . 17 and 18 provided, in addition to the respective piston surface through the housing 2 and in the case of the pressure chambers 15 and 18 through the housing cover 4 is limited. The pressure chambers 15 . 16 . 17 and 18 can be filled in a conventional manner with pressurized fluid to the piston 10 to move back and forth. Advantageously, the pressure supply system comprises 19 while Druckfluidspeisekanäle 20 that are inside the shaft 3 extend. These can be used with pressurized fluid feed channels 21 communicate, located inside the pivoting lever 29 extend, rotatably on the stumps 23 sit through the bearing caps 4 through the case 2 stepping out.
Bei
der in 2 gezeigten Ausführung sind die Kolben 10 gegenüber dem
Gehäuse 2 und
der Welle 3 jeweils gleitgelagert, d.h. die Außenmantelfläche und
die Innenmantelfläche
der Kolben 10 bildet jeweils Gleitlagerflächen.At the in 2 shown embodiment are the pistons 10 opposite the housing 2 and the wave 3 each slide-mounted, ie the outer circumferential surface and the inner circumferential surface of the piston 10 forms each sliding bearing surfaces.
Wie 3 zeigt,
können
die das Gehäuse 2 stirnseitig
verschließenden
Lagerdeckel 4 mit dem Gehäuse 2 verschraubt
sein. Befestigungshebel 24 bzw. Widerlager können vorteilhafterweise
in die Lagerdeckel 4 integriert sein, um vom Gehäuse 2 eingeleitete
Drehmomente abzufangen. Wie die 1 und 3 zeigen,
ist die Welle 3 in den Lagerdeckeln 4 jeweils über einen
Lagerring 25 gelagert, der fest mit der Welle 3 verbunden
ist und drehbar in dem Lagerdeckel 4 gelagert ist. Über die
Lagerringe 25 können dabei
sowohl Axialkräfte
als auch Radialkräfte
abgefangen werden, obwohl durch die Doppelkolbenanordnung Axialkräfte an sich
kompensiert und somit im wesentlichen lediglich Radialkräfte auf
die Welle wirken.As 3 shows that can the housing 2 Bearing cover closing the front side 4 with the housing 2 be bolted. mounting lever 24 or abutment can advantageously in the bearing cap 4 be integrated to the housing 2 intercept introduced torques. As the 1 and 3 show is the wave 3 in the bearing caps 4 each via a bearing ring 25 stored firmly with the shaft 3 is connected and rotatable in the bearing cap 4 is stored. About the bearing rings 25 Both axial forces and radial forces can be intercepted, although axial forces are compensated for by the double piston arrangement and thus substantially only radial forces act on the shaft.
4 zeigt
die die Welle 3 mittig abstützende schwimmende Wellenlagerung 5 in
größerem Detail.
Ein Zwischenlagerring 26 sitzt dabei fest auf dem Gangwechselabschnitt
der Welle 3 und ist schwimmend in einer Führungsplatte 27 abgestützt, die
eine zylindrische bzw. leicht sphärisch gewölbte Innenausnehmung aufweist,
in der der Zwischenlagerring 26 aufgenommen ist. An ihrem
Außenumfang
ist die Führungsplatte 27 an
das ovale bzw. elliptische Gehäuseprofil
angepasst und an dem Gehäuse 2 abgestützt. 4 shows the wave 3 centrally supporting floating shaft bearing 5 in greater detail. An intermediate bearing ring 26 it sits firmly on the gear change section of the shaft 3 and is floating in a guide plate 27 supported, which has a cylindrical or slightly spherically curved inner recess in which the intermediate bearing ring 26 is included. At its outer periphery is the guide plate 27 adapted to the oval or elliptical housing profile and to the housing 2 supported.
Der
Abgriff des Drehmoments von der Welle 3 kann grundsätzlich in
verschiedener Art und Weise erfolgen. Wie 5 zeigt,
kann die Welle 3 an ihren beiden stirnseitigen Enden zwei
angedrehte Wellenstümpfe 13 besitzen,
die durch den jeweiligen Lagerdeckel 4 hindurchtreten und
vorteilhafterweise jeweils zumindest eine Abflachung 28 aufweisen,
auf die der jeweilige Schwenkhebel 29 aufgesteckt werden
kann. Bei dieser Ausführung
ist der Wellenstumpf 13 also integral aus dem Material
der Welle 3 gefertigt. Der Polygonprofilabschnitt zum Schraubeingriff
mit dem jeweiligen Kolben 10 erstreckt sich jedoch nur
innerhalb des Gehäuses
bis zu den Lagerdeckeln 4 (vgl. 5).The tap of the torque from the shaft 3 can basically be done in different ways. As 5 shows, the wave can 3 at its two ends two turned shaft stumps 13 own, by the respective bearing cap 4 pass through and advantageously each at least one flattening 28 have, on which the respective pivot lever 29 can be plugged. In this embodiment, the stub shaft 13 So integral from the material of the shaft 3 manufactured. The polygonal profile section for screw engagement with the respective piston 10 However, extends only within the housing to the bearing caps 4 (see. 5 ).
Alternativ
kann der Wellenstumpf 13 auch, wie dies 6 zeigt,
zunächst
als separates Bauteil gefertigt und dann an die Welle 3 angesetzt
und mit dieser starr und drehfest verbunden werden. Dies besitzt
den Vorteil, dass der Durchmesser des Wellenstumpfs 13 nicht
durch die Geometrie des Polygonprofils der Welle 3 beschränkt ist.
Insbesondere kann der Wellenstumpf gemäß 6 an die
Welle 3 angeschweißt
sein, wobei auch hier eine Abflachung 28 vorgesehen ist.Alternatively, the stub shaft 13 also, like this 6 shows, first manufactured as a separate component and then to the shaft 3 attached and connected to this rigid and rotationally fixed. This has the advantage that the diameter of the stub shaft 13 not by the geometry of the polygon profile of the shaft 3 is limited. In particular, the stub shaft according to 6 to the wave 3 be welded, and here also a flattening 28 is provided.
Alternativ
kann die Welle 3 selbst mit ihrem verdrehten Polygonprofil
durch den Lagerdeckel 4 hindurchgeführt und an diesem gelagert
sein. Hierzu sitzt auf dem Polygonprofil der Welle 3 ein
Lagerring 30, der in dem jeweiligen Lagerdeckel 4 drehbar,
jedoch axial fest gelagert ist, wie dies 7 zeigt.
Der Lagerring 20 kann beispielsweise an der Welle 3 angeschweißt sein.
In jedem Fall ist die Welle 3 axial fest, jedoch drehbar
gelagert.Alternatively, the wave 3 even with its twisted polygon profile through the bearing cap 4 be guided and stored at this. To do this sits on the polygonal profile of the shaft 3 a bearing ring 30 in the respective bearing cap 4 rotatable but axially fixed, like this 7 shows. The bearing ring 20 for example, on the shaft 3 be welded. In any case, the wave is 3 axially fixed, but rotatably mounted.
Die
Außenlagerung
der Kolben 10 an dem Innenumfang des Gehäuses 2 kann
grundsätzlich
in verschiedener Weise erfolgen. Anstelle der in 2 gezeigten
Gleitlagerung, bei der die Gleitlagerfläche des Kolbens von dessen
Material selbst gebildet wird, kann gemäß 8 auch vorgesehen
sein, dass in die Außenumfangsfläche des
jeweiligen Kolbens 10 entsprechende Gleitlagersteine 31 aus
speziellem Gleitlagermaterial eingesetzt sind. Vorteilhafterweise sind
diese Gleitlagersteine 31 vom Zentrum weg zu den Flachseiten
des Kolbens hin versetzt, um bei der Drehmomentabstützung an
dem Gehäuse 2 einen möglichst
großen
Hebelarm zu erzielen, wie dies 8 zeigt.
Bei der in 8 gezeichneten Ausführung liegen
die Gleitlagersteine 31 bezogen auf die Querschnittslängsachse
des Kolbens 10 im äußeren Drittel
des Kolbens 10. Durch die kreisrunde Kontur können sich
die Lagersteine 31 in den kugelpfannenartigen Aufnahmen
im Kolben 10 ausrichten und sich dementsprechend der Kontur
des Gehäuses
bzw. dem Lastabtrag anpassen.The external bearing of the pistons 10 on the inner circumference of the housing 2 can basically be done in different ways. Instead of in 2 shown slide bearing, in which the sliding bearing surface of the piston is formed by the material itself, according to 8th also be provided that in the outer peripheral surface of the respective piston 10 corresponding sliding bearing stones 31 made of special plain bearing material are used. Advantageously, these sliding bearing blocks 31 offset from the center to the flat sides of the piston to the torque support on the housing 2 To achieve the largest possible lever arm, as this 8th shows. At the in 8th drawn execution are the sliding bearing stones 31 relative to the cross-sectional longitudinal axis of the piston 10 in the outer third of the piston 10 , Due to the circular contour, the jewels can 31 in the cup-shaped receptacles in the piston 10 align and accordingly adapt to the contour of the housing or the load transfer.
Wie 9 zeigt,
sind die Gleitlagersteine 31 dabei vorteilhafterweise in
Axialrichtung des Kolbens 10 zu dessen Druckbeaufschlagungsseiten
hin versetzt und paarweise auf gegenüberliegenden Seiten der Gehäusedichtung 14 angeordnet.As 9 shows are the sliding bearing stones 31 thereby advantageously in the axial direction of the piston 10 offset to its pressurization sides and in pairs on opposite sides of the housing seal 14 arranged.
Die
Anordnung der Gehäusedichtung 14 mittig
zwischen den Gleitlagersteinen 31 stellt deren Schmierung
sicher, da von der jeweiligen Druckkammer her Druckmedium zwischen
die Kolbenaußenmantelfläche 13 und
die Gehäuseinnenmantelfläche gelangen
kann, bis es auf die Dichtung 14 trifft.The arrangement of the housing seal 14 in the middle between the sliding bearing blocks 31 ensures their lubrication, as from the respective pressure chamber forth pressure medium between the piston outer surface 13 and the housing inner skirt surface can pass until it touches the seal 14 meets.
Alternativ
zu der beschriebenen Gleitlagerung kann der jeweilige Kolben 10 auch
durch eine Wälzlagerung 32 an
dem Gehäuse 2 abgestützt sein. Wie
die 10 und 11 zeigen,
können
die Wälzkörper 33 bezogen
auf die Längsrichtung
des Kolbens 10 mittig angeordnet und, im Querschnitt gemäß 10 betrachtet,
in Richtung der Querschnittslängsachse
zur Schmalseite des Kolbens 10 hin nach außen gerückt sein,
um einen guten Hebelarm für
die Drehmomentabfangung zu erzielen. Grundsätzlich sind zumindest zwei
Wälzkörper 33, vorteilhafterweise
jedoch zumindest vier Wälzkörper 33,
vorgesehen, wobei die Wälzkörper ggf.
auch elastisch ausgebildet sein können. Wie 11 zeigt, können an
der Außenmantelfläche 13 des
jeweiligen Kolbens 10 rechts und links von der Wälzlagerung 32 Gehäusedichtungen
an dem Kolben 10 vorgesehen sein.As an alternative to the sliding bearing described, the respective piston 10 also by a rolling bearing 32 on the housing 2 be supported. As the 10 and 11 can show the rolling elements 33 relative to the longitudinal direction of the piston 10 arranged centrally and, in cross-section according to 10 considered, in the direction of the cross-sectional longitudinal axis to the narrow side of the piston 10 be moved outward to achieve a good lever arm for torque interception. Basically, at least two rolling elements 33 , but advantageously at least four rolling elements 33 , Provided, wherein the rolling elements may possibly also be formed elastically. As 11 shows, can on the outer circumferential surface 13 of the respective piston 10 right and left of the rolling bearing 32 Casing seals on the piston 10 be provided.
Wie 12 zeigt,
kann die Wälzlagerung 32 vorteilhafterweise
auch mehrere Wälzkörperpaare 33 umfassen,
die in Axialrichtung des Kolbens 10 betrachtet hintereinander
angeordnet und zu den beiden Druckbeaufschlagungsflächen des
jeweiligen Kolbens 10 hin gerückt sind. Hierdurch können in
gewissem Maße
Kippbewegungen des Kolbens 10 besser abgefangen werden.
Zudem kann eine zentrale Dichtung 14 an der Außenmantelfläche 13 des
Kolbens 10 zu dessen Abdichtung gegenüber dem Gehäuse 2 verwendet werden,
die, wie 12 zeigt, in Axialrichtung gesehen
zwischen den Wälzkörpern 33 angeordnet
ist. Hierdurch kann Druckmedium zwischen die Kolbenaußenmantelfläche 13 und
die Innenmantelfläche
des Gehäuses 2 dringen
und hierdurch die Wälzkörper 13 schmieren.As 12 shows, can the rolling bearing 32 advantageously also several pairs of rolling elements 33 include, in the axial direction of the piston 10 considered consecutively and to the two pressurizing surfaces of the respective piston 10 have moved. This can to a certain extent tilting movements of the piston 10 be better intercepted. In addition, a central seal 14 on the outer circumferential surface 13 of the piston 10 for its sealing against the housing 2 to be used, which, like 12 shows, seen in the axial direction between the rolling elements 33 is arranged. As a result, pressure medium between the piston outer circumferential surface 13 and the inner circumferential surface of the housing 2 penetrate and thereby the rolling elements 13 lubricate.
Unabhängig davon,
ob der Kolben gleitgelagert oder wälzgelagert ist, kann auch eine
Innenschmierung der Lagerstellen vorgesehen sein, wie dies 13 zeigt.
Hierzu kann in dem jeweiligen Kolben 10 ein Druckkanalsystem 34 ausgebildet
sein, das vorteilhafterweise eine Druckspeichereigenschaft oder
einen tatsächli chen
Druckspeicher 53 aufweisen kann, wobei das Druckkanalsystem 34 über eine
Speisebohrung 35 mit der Lagerstelle des Kolbens 10 am
Gehäuse 2 und/oder über eine
Speisebohrung 36 mit der Lagerstelle des Kolbens 10 an der
Welle 3 verbunden ist, um dorthin Schmiermittel zu geben.Regardless of whether the piston is slidably mounted or roller bearings, an internal lubrication of the bearings can be provided as this 13 shows. For this purpose, in the respective piston 10 a pressure channel system 34 be formed, which advantageously a pressure accumulation property or an actual pressure accumulator 53 may have, wherein the pressure channel system 34 over a feed hole 35 with the bearing point of the piston 10 on the housing 2 and / or via a feed bore 36 with the bearing point of the piston 10 on the shaft 3 is connected to give there lubricant.
Vorteilhafterweise
kann das Druckkanalsystem 34 von den Druckkammern zur Betätigung des Kolbens 10 gespeist
sein, wie dies 13 zeigt. Das Druckkanalsystem 34 im
Inneren des Kolbens 10 kann über Zufuhrbohrungen 37 und
Rückschlagventile 38 mit
den Stirnseiten des Kolbens 10 kommunizieren, um bei Druckbeaufschlagung
der jeweiligen Kammer mit Druckfluid versorgt zu werden. Wie 13 zeigt,
können
bei der Innenschmierung der Lagerstellen des Kolbens 10 Dichtungen 12 und 14 beidseitig
der Lagerstellen vorgesehen werden.Advantageously, the pressure channel system 34 from the pressure chambers for actuating the piston 10 be fed, like this 13 shows. The pressure channel system 34 inside the piston 10 can via feed holes 37 and check valves 38 with the end faces of the piston 10 communicate to be supplied with pressurized fluid upon pressurization of the respective chamber. As 13 shows, in the internal lubrication of the bearing points of the piston 10 seals 12 and 14 be provided on both sides of the bearings.
In ähnlicher
Weise wie die Innenschmierung kann auch eine Vorspannung der Kolben 10 oder
der Führungselemente 41 bzw. 42 auf
der Welle 3 und damit eine Spielfreiheit erreicht werden,
wie dies 14 zeigt. Hierzu umfasst jeder
Kolben 10 zwei Kolbenteile 10a und 10b,
die zueinander axial verschieblich sind, jedoch beide drehfest an
dem Gehäuse 2 geführt sind
und mit der Welle 3 in Schraubeingriff stehen. Über eine
Federeinrichtung 39, die in der in 14 gezeichneten
Ausführung eine
Druckfeder sein kann, sind die beiden Kolbenteile zueinander axial
vorgespannt. Alternativ oder zusätzlich
zu der Federeinrichtung 39 kann vorteilhafterweise auch
eine Vorspannung der beiden Kolbenteile 10a und 10b durch
das Druckmedium erfolgen.In a similar way as the internal lubrication can also be a bias of the piston 10 or the guide elements 41 respectively. 42 on the wave 3 and thus a backlash be achieved, as this 14 shows. For this purpose, each piston comprises 10 two piston parts 10a and 10b , which are axially displaceable to each other, but both rotationally fixed to the housing 2 are guided and with the wave 3 in screw engagement. About a spring device 39 in the in 14 drawn embodiment may be a compression spring, the two piston parts are biased to each other axially. Alternatively or in addition to the spring device 39 can advantageously also a bias of the two piston parts 10a and 10b done by the pressure medium.
Wie 14 zeigt,
kommuniziert der Zwischenraum 40 zwischen den beiden Kolbenteilen 10a und 10b über Rückschlagventile 38 mit
der jeweilig druckbeaufschlagten Seite des Kolbens 10,
die in 14 die rechte Seite ist. Über die
Rückschlagventile 38 gelangt
das Druckfluid mit dem Druck P in den Zwischenraum 40,
so dass auch in diesem der Druck P herrscht. Hierdurch wird sichergestellt,
dass der Druck P über
das in Bewegungsrichtung vorauseilende Kolbenteil, also gemäß 14 das
Kolbenteil 10a, abgetragen wird. Der hintere Kolbenteil 10b folgt
drucklos, da auf beiden Seiten derselbe Druck P anliegt. Über die
Druckfeder 39 wird sichergestellt, dass der jeweils in
Bewegungsrichtung vordere Kolbenteil, der den Druck abträgt, bzw.
die daran vorgesehene Kolbenführung,
an der jeweils vorne liegende Schraubgewindeflanke anliegt, so dass
ein Spiel ausgeschlossen ist.As 14 shows, the gap communicates 40 between the two piston parts 10a and 10b via check valves 38 with the respective pressurized side of the piston 10 , in the 14 the right side is. About the check valves 38 enters the pressure fluid with the pressure P in the space 40 , so that also in this the pressure P prevails. This ensures that the pressure P on the leading in the direction of movement piston part, ie according to 14 the piston part 10a , is removed. The rear part of the piston 10b follows without pressure, because on both sides of the same pressure P is applied. About the compression spring 39 it is ensured that the respectively front in the direction of movement piston member which removes the pressure, and the piston guide provided thereon, abuts the respective forward screw thread flank, so that a game is excluded.
15 zeigt
eine ähnliche
Kolbenausführung 10 mit
Vorspannung und damit Spielfreiheit. Im Unterschied zu 14 wird
hierbei der Druck P jedoch über
den jeweils hinteren Kolbenteil abgetragen, wobei die Federeinrichtung 39 hierbei
aus Zugfedern besteht, die die beiden Kolbenteile 10a und 10b bzw.
die Führungselemente
aufeinander zu ziehen versucht, so dass sie spielfrei im Schraubeingriff mit
der Welle 3 stehen. Es versteht sich, dass auch bei der
Ausführung
nach 15 beide Kolbenteile 10a und 10b drehfest
am Gehäuse 2 geführt sind
und im Schraubeingriff mit der Welle 3 stehen. 15 shows a similar piston design 10 with preload and thus backlash. In contrast to 14 However, in this case the pressure P is removed via the respective rear piston part, wherein the spring means 39 this consists of tension springs, which are the two piston parts 10a and 10b or the guide elements tried to pull each other so that they play without screwing into engagement with the shaft 3 stand. It is understood that even after the execution 15 both piston parts 10a and 10b rotatably on the housing 2 are guided and in screw engagement with the shaft 3 stand.
Um
die Reibung des Kolbens zu verringern, kann dieser nicht nur an
seiner Außenseite
durch eine Wälzlagerung
an dem Gehäuse 2 gelagert
sein, auch an der Welle 3 kann der Kolben 10 anstelle
einer Gleitlagerung eine Wälzlagerung 41 aufweisen. Bei
der in den 16 und 17 gezeichneten
Ausführung
kann die Welle 3 einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt
aufweisen, wobei die Innenwälzlagerung 41 des
Kolbens 10 Wälzkörper 42 aufweist,
die am Rand der Flachseiten des Wellenprofils sitzen, wie dies 16 zeigt.
Die Wälzkörper 42 können ggf.
Randstege aufweisen, über
die sie an den Schmalseiten des Polygonprofils der Welle 3 geführt sind.
Wie 17 zeigt, können
die Wälzkörper 42 dabei
in Längsrichtung
betrachtet mittig an der Innenmantelfläche 11 des Kolbens 10 angeordnet
sein. Wellendichtungen 12 können beidseitig der Innenwälzlagerung 41 an
der Innenmantelfläche 11 des Kolbens 10 angeordnet
sein.To reduce the friction of the piston, this can not only on its outside by a rolling bearing on the housing 2 be stored, even on the shaft 3 can the piston 10 instead of a sliding bearing a rolling bearing 41 exhibit. In the in the 16 and 17 drawn execution, the shaft 3 have a substantially rectangular cross-section, wherein the Innenwälzlagerung 41 of the piston 10 rolling elements 42 has, which sit on the edge of the flat sides of the wave profile, as this 16 shows. The rolling elements 42 may optionally have edge webs, over which they on the narrow sides of the polygonal profile of the shaft 3 are guided. As 17 shows, the rolling elements 42 while viewed in the longitudinal direction centered on the inner circumferential surface 11 of the piston 10 be arranged. shaft seals 12 can be on both sides of the inner rolling bearing 41 on the inner circumferential surface 11 of the piston 10 be arranged.
Alternativ
können
auch bei der Wälzlagerung 41 am
Innenumfang des Kolbens 10 in Axialrichtung beabstandet
voneinander mehrere Wälzkörperpaare 42 angeordnet
sein, wie dies 18 zeigt. Durch die Anordnung
der Wälzkörper zu
den druckbeaufschlagten Stirnseiten des Kolbens 10 hin
können
auf den Kolben 10 wirkende Kippmomente in gewissem Maße besser
abgefangen werden. Zudem ist eine zwischen den Wälzkörpern 42 angeordnete
Dichtung 12 ausreichend, so dass gleich zeitig eine Außenschmierung
der Lagerstellen möglich
ist, da bei Druckbeaufschlagung von einer Seite her Druckmedium
zwischen die Welle 3 und die Innenmantelfläche 11 des
Kolbens 10 gelangen kann.Alternatively, also in the rolling bearing 41 on the inner circumference of the piston 10 Spaced in the axial direction of each other several pairs of rolling elements 42 be arranged like this 18 shows. By the arrangement of the rolling elements to the pressurized end faces of the piston 10 down to the piston 10 acting tilting moments are better intercepted to some extent. In addition, one between the rolling elements 42 arranged seal 12 sufficient, so that at the same time an external lubrication of the bearings is possible because when pressure is applied from one side pressure medium between the shaft 3 and the inner circumferential surface 11 of the piston 10 can get.
Die
zuvor beschriebene Anordnung der Innenwälzlagerung 41 mit
lediglich mittig angeordneten Wälzkörpern 42 nach 17 besitzt
hingegen den Vorteil, dass Steigungsänderungen oder -fehler des verdrehten
Polygonprofils der Welle 3 möglich sind.The above-described arrangement of Innenwälzlagerung 41 with only centrally arranged rolling elements 42 to 17 On the other hand, it has the advantage that pitch changes or errors of the twisted polygonal profile of the shaft 3 possible are.
Um
einerseits einen Ausgleich von Steigungsänderungen bzw. Steigungsfehlern
im verdrehten Polygonprofil der Welle 3 zu ermöglichen,
andererseits jedoch nichtsdestotrotz einen großflächigeren Lastabtrag sicherzustellen,
können
die Kolben 10 auch jeweils durch kugelartige Führungselemente 43 an
den Flanken der Welle 3 gelagert sein. Die kugelartigen
Führungselemente 43 sind
dabei in Kugelpfannen in der Innenumfangsfläche 11 der Kolben 10 eingesetzt,
so dass sie sich mehrachsig verdrehen und damit an Steigungsänderungen
anpassen können.
In der nach 19 gezeichneten Ausführung können die
kugelartigen Führungselemente 43 Gleitsteine
bilden, die den Kolben 10 an der Welle 3 gleitlagern.
Grundsätzlich
denkbar ist es jedoch, dass an den kugelartigen Führungselementen 43 Wälzkörper befestigt
werden, um eine Wälzlagerung
zu erreichen.On the one hand, a compensation of pitch changes or pitch errors in the twisted polygonal profile of the shaft 3 on the other hand, however, nonetheless to ensure a larger-scale load transfer, the piston 10 also by ball-like guide elements 43 on the flanks of the shaft 3 be stored. The ball-like guide elements 43 are in ball pans in the inner peripheral surface 11 The piston 10 used, so that they can rotate multi-axially and thus adapt to changes in pitch. In the after 19 drawn execution, the ball-like guide elements 43 Sliders form the piston 10 on the shaft 3 slide bearings. In principle, however, it is conceivable that on the ball-like guide elements 43 Rolling elements are attached to achieve a rolling bearing.
Eine
Wälzlagerung
der Kolben 10 an der Welle 3 muss nicht auf eine
Anordnung der Wälzkörper an
den Flachseiten 2 der Welle 3 beschränkt sein. Wie 21 zeigt,
kann die Innenwälzlagerung 41 der Kolben 10 auch
Wälzkörper 42 umfassen,
die auf den Schmalseiten 9 des Polygonprofils der Welle 3 laufen.
Bei der in 21 gezeichneten Ausführung sind in
die Schmalseite 9 der Welle 3 konkave Laufbahnen
für die
balligen Wälzkörper 42 eingebracht,
so dass diese auch quer zu ihrer Laufrichtung führen.A rolling bearing of the pistons 10 on the shaft 3 does not have to be an arrangement of rolling elements on the flat sides 2 the wave 3 be limited. As 21 shows, can the inner rolling bearing 41 The piston 10 also rolling elements 42 include, on the narrow sides 9 the polygon profile of the shaft 3 to run. At the in 21 drawn execution are in the narrow side 9 the wave 3 concave raceways for the spherical rolling elements 42 introduced, so that they also lead across their direction.
Eine
Alternative hierzu zeigt 22. Selbstverständlich können auch
die Schmalseiten 9 der Welle 3 ballige Führungslaufbahnen
für die
Wälzkörper 42 bilden,
die bei dieser Ausführung
eine konvex gewölbte
Lauffläche
besitzen (vgl. 22).An alternative to this shows 22 , Of course, even the narrow sides 9 the wave 3 spherical guide tracks for the rolling elements 42 form, which have a convexly curved tread in this embodiment (see. 22 ).
Auch
hierdurch kann eine Querführung
der Wälzkörper 42 gegenüber der
Welle 3 erreicht werden.This also allows a transverse guide of the rolling elements 42 opposite the wave 3 be achieved.
Bei
Gleitlagerung der Kolben 10 auf der Welle 3 können die
entsprechenden Gleitlagerflächen grundsätzlich unmittelbar
von dem Material der Kolben 10 gebildet sein. Gegebenenfalls
kann hierzu die Innenmantelfläche
der Kolben 10 gehärtet
und/oder in geeigneter Weise bearbeitet sein. Vorteilhafterweise
jedoch können
in die Innenmantelfläche 11 der Kolben 10 Gleitsteine 44 aus
geeignetem Gleitlagermaterial eingesetzt sein, wie dies 23 zeigt.
Bei dieser Ausführung
besitzt die Welle 3 einen im wesentlichen rechteckigen
Querschnitt mit zum Rand hin abgeschrägten Seitenflanken 45.
Auf diesen geneigten Seitenflanken 45 laufen die in die
Innenmantelfläche 11 des
Kolbens 10 eingesetzten Gleitsteine 44, deren
Rückseite
kreisrund ausgebildet sein kann, um eine Selbsteinstellung zu erzielen.With plain bearings of the pistons 10 on the wave 3 The corresponding sliding bearing surfaces can basically directly from the material of the piston 10 be formed. Optionally, for this purpose, the inner circumferential surface of the piston 10 hardened and / or processed in a suitable manner. Advantageously, however, can in the inner circumferential surface 11 The piston 10 sliding blocks 44 be used from a suitable plain bearing material, as this 23 shows. In this version has the shaft 3 a substantially rectangular cross-section with the edge bevelled side edges 45 , On these inclined side flanks 45 they run into the inner surface 11 of the piston 10 used sliding blocks 44 , whose back can be circular in shape to achieve a self-adjustment.
Wie 24 zeigt,
können
die Gleitsteine 44 auch auf den Schmalseiten 9 des
Polygonprofils der Welle 3 vorgesehen sein. Vorteilhafterweise
können die
Gleitsteine 44 hierbei eine ballige Gleitfläche besitzen,
die in einer konkaven Gleitfläche
in der Schmalseite 9 der Welle 3 eingesetzt ist,
wie dies 24 zeigt. Hierdurch wird eine
Querführung
erreicht. Insbesondere können
die Gleitsteine 44 von gehärteten Runddrahtabschnitten
gebildet sein, die in die Welle 9 eingesetzt sind und auf
denen der Kolben 3 in der in 24 gezeichneten
Art und Weise mit seinen Schmalseiten läuft.As 24 shows, the sliding blocks 44 also on the narrow sides 9 the polygon profile of the shaft 3 be provided. Advantageously, the sliding blocks 44 in this case have a spherical sliding surface in a concave sliding surface in the narrow side 9 the wave 3 is used, like this 24 shows. As a result, a transverse guidance is achieved. In particular, the sliding blocks 44 be formed by hardened round wire sections, which are in the shaft 9 are used and on which the piston 3 in the in 24 drawn fashion with its narrow sides running.
Bei
Wälzlagerung
der Kolben 10 auf der Welle 3 können die
Wälzkörper 42 grundsätzlich in
einem entsprechend dem Wellenkörperverlauf
ausgebildeten Wälzkörperkäfig geführt sein.
Alternativ kann jedoch auch eine Innenwälzlagerung 41 mit
umlaufenden Wälzkörpern 42 und
Rückführung der
Wälzkörper 42 vorgesehen
sein, wie dies 25 zeigt. In den jeweiligen
Kolben 10 kann dabei ein Wälzkörperrückführungskanal 46 vorgesehen
sein, über
den die Wälzkörper 42 vom
Ende der Wälzkörperbahn
zwischen Kolben und Welle 3 zum Anfang der genannten Wälzkörperbahn
zurückgeführt werden.
Es ergibt sich ein stetiger Umlauf der Wälzkörper 42, wie durch den
Pfeil 47 in 25 angedeutet.For rolling bearing of the pistons 10 on the wave 3 can the rolling elements 42 basically be performed in a trained according to the wave body course Wälzkörperkäfig. Alternatively, however, an internal rolling bearing 41 with rotating rolling elements 42 and return of Wälzkör by 42 be provided as this 25 shows. In the respective pistons 10 can be a Wälzkörperrückführungskanal 46 be provided, over which the rolling elements 42 from the end of the Wälzkörperbahn between the piston and shaft 3 be returned to the beginning of the rolling body track. This results in a continuous circulation of the rolling elements 42 as by the arrow 47 in 25 indicated.
Eine
solche Wälzkörperrückführung ist
dabei natürlich
sowohl bei Vierpunktwälzlagerungen,
wie sie 25 zeigt, als auch Zweipunktwälzlagerungen, wie
sie 26 zeigt, möglich,
und auch unabhängig davon,
ob die Wälzkörper 42 auf
den Flachseiten 8 der Welle 3 oder auf den Schmalseiten 9 der
Welle 3 laufen, wie dies 26 zeigt. 27 verdeutlicht
dabei den Rücklauf
der Wälzkörper 42 über den
Wälzkörperrückführungskanal 46.
Der Rücklauf
ist dabei insbesondere auch bei der in 25 gezeigten
Ausführung
vorteilhafterweise derart ausgeführt,
dass ein Abheben der Kugeln sichergestellt ist und diese mit Spiel
sozusagen kräftefrei
zurückgeführt werden können.Such Wälzkörperrückführung is of course both four-point rolling bearings, as they 25 shows, as well as two-point rolling bearings, as they 26 shows, possible, and also regardless of whether the rolling elements 42 on the flat sides 8th the wave 3 or on the narrow sides 9 the wave 3 run like this 26 shows. 27 illustrates the return of the rolling elements 42 over the Wälzkörperrückführungskanal 46 , The return is especially at the in 25 shown embodiment advantageously carried out such that a lifting of the balls is ensured and they can be returned with a game, so to speak force-free.
Hinsichtlich
der Befestigung der Lagerdeckel 4 am Gehäuse 2 bestehen
verschiedene Möglichkeiten.
Neben der in 28 gezeigten Verschraubung der
Lagerdeckel 4 an den Stirnseiten des Gehäuses 2 können die
Lagerdeckel 4, wie dies 29 zeigt, auch
mit dem Gehäuse 2 verschweißt sein.
Alternativ hierzu können
die Lagerdeckel 4 auch in das zylindrische Gehäuse 2 eingesetzt
und an dessen Innenmantelfläche
durch Sicherungsringe 48 gesichert sein (vgl. 30).With regard to the attachment of the bearing caps 4 on the housing 2 There are different possibilities. In addition to the in 28 shown screw the bearing cap 4 on the front sides of the housing 2 can the bearing caps 4 , like this 29 shows, even with the case 2 be welded. Alternatively, the bearing caps 4 also in the cylindrical housing 2 used and on the inner circumferential surface by retaining rings 48 be assured (cf. 30 ).
Auch
hinsichtlich der Fertigung der Welle 3 bestehen grundsätzlich verschiedene
Möglichkeiten. Nach
einer vorteilhaften Ausführung
der Erfindung kann die Welle 3 aus einem Stück gefertigt
sein, und zwar auch dann, wenn sie einen Gangwechsel aufweist und
zumindest einen rechtsgängigen
und zumindest einen linksgängigen
Abschnitt aufweist, wie dies 31 zeigt.
Hierzu kann von einem Gangwechselabschnitt 49 ausgehend
der zunächst
zylindrische, im Querschnitt von der Kreisform abweichende Wellenrohling
zu seinen Enden hin gegenläufig verdreht
werden, beispielsweise durch Kaltumformen oder Warmumformen, so
dass die gemäß 31 gezeigten
rechtsgängigen
und linksgängigen Schraubeingriffabschnitte 50a und 50b entstehen. Zum
Ende hin kann die in-sich-Verdrehung des Wellenprofils abgebrochen
werden, um nicht verdrehte Wellenstümpfe 23 zu erhalten,
die den Anschluss entsprechender Schwenkhebel zum Drehmomentabgriff
erleichtern. Auf die einstückig
gefertigte Welle 3 können
die zuvor beschriebenen Lagerringe 20 aufgeschweißt werden,
um die Welle 3 in den Lagerdeckeln 4 lagern zu
können.Also regarding the production of the shaft 3 There are basically different possibilities. According to an advantageous embodiment of the invention, the shaft 3 be made of one piece, even if it has a gear change and has at least one right-handed and at least one left-handed section, like this 31 shows. This can be done by a gear change section 49 starting from the initially cylindrical, deviating in cross section from the circular shape shaft blank are rotated in opposite directions to its ends, for example by cold forming or hot forming, so that according to 31 shown right-handed and left-handed screw engagement sections 50a and 50b arise. Towards the end, the in-itself twisting of the wave profile can be broken off to non-twisted shaft stumps 23 to obtain, which facilitate the connection of corresponding pivot lever for torque picking. On the one-piece shaft 3 can the bearing rings described above 20 be welded to the shaft 3 in the bearing caps 4 to be able to store.
Alternativ
kann die zweigängige
Welle 3 auch aus zwei Stücken gefertigt werden, wie
dies die 32 bis 34 verdeutlichen.
Zwei in sich verdrehte Wellenstücke
können
stirnseitig miteinander verschraubt werden, vorzugsweise über zwei
Kupplungsstücke 51,
die axial fest auf den Wellenstücken sitzen
und elastisch ausgebildet sein bzw. eine elastische Kupplung bewirken
können
(vgl. 32).Alternatively, the double-threaded shaft 3 also be made of two pieces, like this one 32 to 34 clarify. Two self-twisted shaft pieces can be screwed together frontally, preferably via two coupling pieces 51 , which sit axially fixed on the shaft pieces and be elastic or can cause an elastic coupling (see. 32 ).
Alternativ
können
die beiden Wellenstücke der
Welle 3 auch stoffschlüssig
miteinander verbunden sein, insbesondere durch eine Reibverschweißung 52 (vgl. 33).Alternatively, the two shaft pieces of the shaft 3 also be materially connected to each other, in particular by a Reibverschweißung 52 (see. 33 ).
Wie 34 zeigt,
ist auch eine Schraub- bzw. Stoßverbindung
der rechts- und linksgängigen Wellenstücke möglich. Hierzu
können
die beiden Wellenstücke
in eine Verschraubungshülse
eingesteckt werden, in der sie durch Querverschraubung fixiert werden.As 34 shows, a screw or butt connection of the right and left-hand shaft pieces is possible. For this purpose, the two shaft pieces can be inserted into a fitting sleeve, in which they are fixed by cross-bolting.
Bei
der in den 35 und 36 gezeigten Ausführung ist
das Gehäuse 2 extrudiert
bzw. als Strangpressprofil ausgeführt. Hierdurch kann insbesondere
ein Gehäuse
hergestellt werden, dessen Außenkontur
von seiner Innenkontur abweicht. Die Außenkontur, die nach den 35 und 36 im
wesentlichen rechteckig ausgebildet ist, kann an die jeweilige Einbausituation
angepasst sein. Gleichzeitig kann bei der von der Einbausituation
vorgegebenen Außenkontur
die Innenkontur des Gehäuses 2 so ausgebildet
sein, dass eine möglichst
große
Kolbennutzfläche
erzielt wird. Wie 35 zeigt, besitzt das Gehäuseprofil
mehrere Axialbohrungen, in denen Zugstangen bzw. Schraubbolzen aufgenommen
werden, um beispielsweise die stirnseitigen Deckel zu befestigen.
Die Innenkontur des Gehäuses 2 schmiegt
sich um diese Axialbohrungen herum und folgt im übrigen durch die notwendige
Wandstärke vorgegeben
der Außenkontur,
um eine möglichst
große
Kolbenquerschnittsfläche
zu erreichen.In the in the 35 and 36 shown embodiment is the housing 2 extruded or designed as an extruded profile. In this way, in particular, a housing can be produced whose outer contour deviates from its inner contour. The outer contour, which after the 35 and 36 is formed substantially rectangular, can be adapted to the particular installation situation. At the same time, given the outer contour given by the installation situation, the inner contour of the housing 2 be designed so that the largest possible piston useful area is achieved. As 35 shows, the housing profile has a plurality of axial bores in which tie rods or bolts are added to secure, for example, the frontal cover. The inner contour of the housing 2 nestles around these axial bores and, moreover, follows the outer contour by the required wall thickness in order to achieve the largest possible piston cross-sectional area.
Vorteilhafterweise
kann an den Gewindestangen auch die mittige Wellenlagerung 5 befestigt
sein, die die Welle 3 mittig an ihrem Gangwechselabschnitt
abstützt.
Vor teilhafterweise kann die mittige Wellenlagerung 5 auch
als Axiallager ausgebildet sein, um sich beispielsweise durch Steigungsfehler
der Welle ergebende Restaxialkräfte
aufnehmen zu können.
Durch eine mittige Axiallagerung der Welle 3 können Vorteile
hinsichtlich der Knicklänge
des Gehäuses 2 und/oder
der Welle 3 erreicht werden.Advantageously, at the threaded rods and the central shaft bearing 5 be attached to the shaft 3 supported centrally on their gear change section. Before geous enough, the central shaft bearing 5 Also be designed as thrust bearing to record, for example, by pitch error of the shaft resulting Restaxialkräfte can. Through a central axial bearing of the shaft 3 can have advantages in terms of the buckling length of the housing 2 and / or the wave 3 be achieved.
Im übrigen zeigt 36 in
der Führungsplatte 27 zwei
Durchgangsbohrungen 50, durch die hindurch die Druckkammern 16 und 17 miteinander
verbunden sind.Otherwise shows 36 in the guide plate 27 two through holes 50 , through which the pressure chambers 16 and 17 connected to each other.