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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenmaschine oder auf eine Drehgleitlagerung.
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Bei
der Drehlagerung von Wellen mittels zwei einen axialen Abstand voneinander
aufweisenden Drehlagern bestehen unter anderem insbesondere bei
Kolbenmaschinen oder Axialkolbenmaschinen folgende Forderungen:
Aufgrund
kaum zu vermeidender Toleranzen bedarf es für wenigstens eines der beiden
Drehlager der Möglichkeit
eines Ausgleichs bei mangelnder Flucht zwischen den Drehlagern.
Zum anderen bedarf es auch der Eignung für wenigstens eines der Drehgleitlager,
die Triebwelle auch bei insbesondere unter Vollast auftretenden
Durchbiegungen sicher und langlebig zu lagern.
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Bei
bekannten Kolbenmaschinen oder Axialkolbenmaschinen kommen übliche Wälzlager
zum Einsatz, die in der Lage sind, Radial- und gegebenenfalls auch
Axialkräfte
aufzunehmen. Zwar sind diese Lager auch beim Vorhandensein einer
mangelnden Flucht der Lager oder einer Durchbiegung der welle funktionsfähig, jedoch
besteht die Gefahr einer Überlastung,
die zu einem höheren
Verschleiß, einer
höheren
Erwärmung
und zu einer Verringerung der Lebensdauer führt.
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In
der
EP 0 450 623 A1 ist
eine Axialkolbenmaschine mit einer Antriebswelle beschrieben, die
in ihren beiden Endbereichen jeweils durch ein Gleitlager drehbar
in einem Gehäuse
gelagert ist, und bei der die vorbeschriebenen Nachteile vorhanden
sind.
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In
der
DE 43 36 915 A1 ist
eine Drehgleitlagerung ohne Angabe eines bestimmten Einsatzgebietes
beschrieben und dargestellt. Bei dieser Drehgleitlagerung ist die
Montage bzw. Demontage des Drehgleitlagers problematisch. Deshalb
ist dort der gehäuseseitige
Lagerkörper
mehrteilig ausgebildet, was die Montage jedoch erschwert.
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In
der
US 2,423,684 ist
insbesondere in
5 ein
begrenzt kugelbewegliches Drehgleitlager beschrieben, dessen inneres
Lagerteil durch eine in
6 dargestellte
axiale Einführungsnut
montierbar ist. Das innere sphärische
Lagerteil steht in Pressverbindung mit einer Hülse, die mit Gleitspiel auf
einer Welle gelagert ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenmaschine oder eine
Drehgleitlagerung der vorliegenden Arten so auszugestalten, daß sie in einfacher
Weise montierbar bzw. demontierbar ist und die Lagerfunktion verbessert
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 3 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Bei
den erfindungsgemäßen Ausgestaltungen
weist das dritte Lagerteil auf einer Seite zumindest eine Einführungsnut
auf, in der das zweite Lagerteil in winkelverdrehter Stellung bis
in eine Stellung einführbar
ist, in der die Krümmungsmittelpunkte
der Lagerflächen
einander im wesentlichen decken. In dieser Stellung läßt sich
das zweite Lagerteil in seine Funktionsstellung verdrehen, in der
seine Mittelachse mit der Mittelachse des dritten Lagerteils im
wesentlichen fluchtet.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß dann, wenn die Krümmungsmittelpunkte
in ein und demselben Punkt liegen, die Lagerteile sich um den Krümmungsmittelpunkt
relativ zueinander drehen lassen, weil die kugelabschnittförmigen Lagerflächen sich
in einer zueinander passenden Stellung befinden, die das Drehen
in eine etwa koaxiale Stellung beim Montieren und das Rückdrehen
in eine der Einführungsnut
entsprechenden Querstellung ermöglicht.
Hierbei liegt der Erfindung im weiteren die Erkenntnis zugrunde,
daß dann,
wenn die axiale Breite des ersten Lagerteils kleiner ist als der
Randdurchmesser der kugelabschnittförmigen Lagerfläche des äußeren Lagerteils
und die Breite der Einführungsnut
ebenfalls kleiner ist als der Randdurchmesser trotz des Vorhandenseins
der Einführungsnut
hinreichend große
Flächenabschnitte
der kugelabschnittförmigen
Lagerfläche
verbleiben, die in der montierten Stellung des ersten Lagerteils
es ermöglichen,
daß das äußere Lagerteil
das innere Lagerteil auf dieser Seite formschlüssig hintergreift und somit eine
hinreichende axiale als auch radiale Abstützung gewährleistet ist.
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Außerdem bilden
bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
die kugelabschnittförmigen
Lagerflächen
ausschließlich Stützflächen und
die zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerteil angeordneten Lagerflächen erfüllen die
Gleitfunktion.
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Dies
wird dadurch erreicht, daß das
zweite Lagerteil und das dritte Lagerteil gegen ein Verdrehen aneinander
gesichert sind. Die Drehsicherung kann durch einen die Teilungsfläche zwischen
den kugelabschnittförmigen
Lagerflächen
durchsetzenden Stift gebildet sein, der vorzugsweise in einem radialen
Loch des zweiten Lagerteils sitzt und darin befestigt ist, z.B.
durch einen Preßsitz.
Der Stift kann jedoch auch in einem Loch des dritten Lagerteils
fest eingesetzt sein. In dem jeweils anderen Lagerteil ist vorzugsweise
ein sich in der Axialebene dieses Lagerteils erstreckendes Langloch
für den
Stift vorgesehen, so daß in
der axialen Mittelebene begrenzt relative Schwenkbewegungen zwischen
dem zweiten und dritten Lagerteil ausgeführt werden können, um bei
der Montage den Stift in das Langloch einführen zu können oder bei der Demontage
herausführen
zu können.
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Außerdem kann
die innere kugelabschnittförmige
Lagerfläche
am dritten Lagerteil und die äußere ringförmige Gleitfläche am ersten
Lagerteil jeweils an einem Funktionsteil, z.B. an einer Welle bzw. einem
Gehäuse,
der vorhandenen Maschine oder an einer zusätzlichen Lagerhülse ausgebildet
sein, die in einfacher und kostengünstiger Weise besondere Lagerfunktionsmerkmale
aufweisen kann. Hierzu kann sie z.B. aus besonderem Material bestehen, das
sich für
eine Lagerung gut eignet, oder als Verschleißteil austauschbar sein, so
daß die
Lebensdauer der übrigen
Lagerteile durch einen Austausch der jeweils zusätzlichen Lagerhülse verlängerbar
ist.
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In
weiteren Unteransprüchen
sind Merkmale enthalten, die die Ausbildung des Drehgleitlagers
bezüglich
der Triebwelle als Los- oder Festlager ermöglichen, die Lebensdauer des
Drehgleitlagers durch wirksam funktionierende Schmierungsmerkmale
verbessern und außerdem
zu einer einfachen, kleinen und kostengünstig herstellbaren Bauweise
führen.
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Nachfolgend
werden vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Drehgleitlagers
anhand der Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigt:
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1 eine Axialkolbenmaschine
im axialen Schnitt;
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2 die in 1 mit II gekennzeichnete Einzelheit mit
einem erfindungsgemäßen Drehgleitlager
in vergrößerter Schnittdarstellung;
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3 den Teilschnitt III-III
in 2;
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4 ein erfindungsgemäßes Drehgleitlager in
perspektivischer Darstellung als Baugruppenteil, teilweise geschnitten;
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5 das Drehgleitlager nach 4 in einer anderen Funktionsstellung;
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6 das Drehgleitlager in
einer Vormontagestellung;
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7 ein äußeres Lagerteil des Drehgleitlagers
im axialen Schnitt;
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8 das Drehgleitlager in
abgewandelter Ausgestaltung im axialen Schnitt;
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9 das Drehgleitlager in
weiter abgewandelter Ausgestaltung im axialen Schnitt;
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10 das Drehgleitlager in
weiter abgewandelter Ausgestaltung im axialen Schnitt;
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11 ein erfindungsgemäßes Drehgleitlager
in abgewandelter Ausgestaltung in axialer Schnittdarstellung;
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12 ein zweites und ein drittes
Lagerteil des Drehgleitlagers in perspektivischer Darstellung;
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13 einen Abschnitt des Drehgleitlagers in
der Stirnansicht.
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Die
in 1 dargestellte, beispielhaft
ausgebildete und in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete
Kolbenmaschine weist ein Gehäuse 2 auf,
in dessen Innenraum 3 eine Schrägscheibe 4 und eine
Zylindertrommel 5 nebeneinander angeordnet sind. In der
Zylindertrommel 5 sind auf dem Umfang verteilt Kolbenlöcher 6 angeordnet,
die sich beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
einer Axialkolbenmaschine im wesentlichen parallel zu einer Mittelachse 7 der
Zylindertrommel 5 erstrecken und an der der Schrägscheibe 4 zugewandten
Stirnseite 5a der Zylindertrommel 5 offen sind.
In den Buchsenlöchern 6 sind
Führungsbuchsen 8 fest
eingesetzt, vorzugsweise eingepreßt.
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In
den Führungsbuchsen 8 sind
vorzugsweise zylindrische Kolben 9 im wesentlichen axial
verschiebbar gelagert, die mit ihren Kolbenköpfen Arbeitskammern 11 in
der Zylindertrommel 5 in Richtung auf die Schrägscheibe 4 begrenzen.
Die der Schrägscheibe 4 zugewandten
Fußenden
der Kolben 9 sind jeweils durch ein Gelenk 12 an
der Schrägscheibe 4 abgestützt, wobei
Gleitschuhe 13 vorhanden sein können, zwischen denen und den Fußenden die
vorzugsweise als Kugelgelenke mit einem Kugelkopf und einer Kugelausnehmung
ausgebildeten Gelenke 12 angeordnet sind.
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Die
Zylindertrommel 5 liegt mit ihrer der Schrägscheibe 4 abgewandten
Stirnseite an einer Steuerscheibe 14 an, in der wenigstens
zwei Steueröffnungen 15 in
Form von nierenförmigen
Durchgangslöchern
angeordnet sind, die Abschnitte von einer angedeuteten Zuführungsleitung 16 und
einer Abführungsleitung 17 bilden,
die sich durch eine benachbarte Gehäusewand 18 erstrecken,
an der die Steuerscheibe 14 gehalten ist. Die Zylindertrommel 5 ist
auf einer Triebwelle 19 angeordnet, die drehbar im Gehäuse 2 gelagert
ist und deren Drehachse 21 koaxial zur Mittelachse 7 der
Zylindertrommel 5 verläuft.
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Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist das Gehäuse 2 aus
einem topfförmigen
Gehäuseteil 2a mit
einem Gehäuseboden 2b und
einer Umfangswand 2c sowie einem die Gehäusewand 18 bildenden
Deckel oder Anschlußteil 2d gebildet,
der bzw. das am freien Rand der Umfangswand 2c anliegt
und damit durch andeutungsweise dargestellte Schrauben 22 verschraubt
ist. Zur Verbindung der weiterführenden
Zuführungs-
und Abführungsleitungen 16, 17 sind
am Anschlußteil 2d Leitungsanschlüsse 16a, 17a vorgesehen.
Die Triebwelle 19, die die Zylindertrommel 5 in
einer Lagerbohrung durchsetzt, ist in Lagerausnehmungen des Gehäusebodens 2b und
des Deckels 2d mittels geeigneten Lagern 25, 25a drehbar
gelagert und abgedichtet, wobei sie den Gehäuseboden 2b axial
durchsetzt und mit einem Triebzapfen 19a vom Gehäuseboden 2b absteht.
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Beim
Ausführungsbeispiel
der Kolbenmaschine 1 als Schrägscheibenmaschine ist die Zylindertrommel 5 durch
eine Drehmitnahmeverbindung 26, z. B. eine Zahnkupplung,
drehfest auf der Triebwelle 19 angeordnet, wobei diese
die z. B. fest am Gehäuseboden 2 angeordnete
oder darin ausgebildete Schrägscheibe 4 in
einem Durchgangsloch 27 durchsetzt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel rotiert
im Funktionsbetrieb die Zylindertrommel 5 relativ zur Schrägscheibe 4,
wobei die Kolben 9 längs in
Richtung auf die Arbeitskammern 11 und zurück verschoben
werden.
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Beim
Ausführungsbeispiel
ist das hintere, in der Gehäusewand 18 bzw.
im Anschlußteil 2d gelagerte
Lager 25a ein Drehgleitlager 25b, das mit einem
kugelbeweglichen Drehgleitlager 25c kombiniert ist, so
daß es
in der Lage ist, die Triebwelle 19 drehbar zu lagern und
außerdem
Mängel
in der Flucht der Lager 25, 25a und/oder Durchbiegungen
der Triebwelle 19, die im Funktionsbetrieb auftreten, auszugleichen.
Hierdurch sind Verkantungen im Drehgleitlager 25b vermieden
oder vermindert, was die Gleitfunktion verbessert, die Reibung und
die Erwärmung im
Drehgleitlager 25d vermindert und die Lebensdauer vergrößert.
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Das
in vorbeschriebener Weise kombinierte kugelbewegliche Drehgleitlager 25c weist
ein inneres erstes Lagerteil 31 mit einer äußeren ersten
Gleitfläche 31a auf,
mit der es in einem äußeren zweiten
Lagerteil 32 mit einer inneren zweiten Gleitfläche 32a mit
Gleitspiel drehbar gelagert ist. Infolgedessen umgibt das äußere zweite
Lagerteil 32 das innere erste Lagerteil 31, wobei
das äußere zweite
Lagerteil 32 zumindest an seinem Außenumfang als Ring mit einer
kugelzonenförmigen äußeren dritten
Lagerfläche 32b gebildet
ist, mit der es begrenzt kugelbeweglich ist. Das heißt es ist
bezüglich
der Drehachse 21 allseitig kippbar, in einem dritten Lagerteil 33 mit
einer wenigstens teilweise entsprechend kugelabschnittförmig geformten
inneren vierten Lagerfläche 33a gelagert.
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Beim
Ausführungsbeispiel
sind das zweite Lagerteil 32 und das dritte Lagerteil 33 als
Ringe ausgebildet, die z.B. eine gleichgroße axiale Breite b aufweisen
können.
Beim Ausführungsbeispiel
ist das erste Lagerteil 31 breiter ausgebildet als das
zweite und das dritte Lagerteil 32, 33, wobei
es diese z.B. beidseitig überragt.
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Außerdem ist
beim Ausführungsbeispiel
das erste Lagerteil 31 durch eine Lagerhülse 31b vorzugsweise
hohlzylindrischen Querschnitts gebildet, die auf einem Lagerzapfen 19a der
Triebwelle 19 drehfest angeordnet ist, z.B. mit Preßpassung
auf dem Lagerzapfen 19a sitzt.
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Das
dritte Lagerteil 33 ist vorzugsweise ebenfalls eine Lagerhülse 33b,
die drehfest im oder am sie tragenden Bauteil sitzt, hier am Deckel
oder Anschlußteil 2d.
Hierfür
ist darin eine Lagerbohrung 34 für das runde dritte Lagerteil 33 vorgesehen,
vorzugsweise mit einer durch eine Innenstufe gebildeten Schulterfläche 34a,
die das dritte Lagerteil 33 axial nach außen begrenzt.
Beim Ausführungsbeispiel
erstreckt sich die Lagerbohrung 34 nach innen über die Teilungsfläche 2e zwischen
dem Anschlußteil 2d und der
Steuerscheibe 14 in letztere hinein, wobei vorzugsweise
auch hier eine Schulterfläche 34b angeordnet
ist, die das äußere Lagerteil 33 nach
innen begrenzt, wodurch es axial formschlüssig positioniert ist. Bei
dieser Ausgestaltung bildet die Lagerhülse 33b einen Zentrierzapfen
für eine
Zentrierung für
die Steuerscheibe 14.
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Die
Ausführungsbeispiele
nach 1 bis 9 und 11 bis 13 sind
für eine
Drehbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerteil 31, 32 und
für eine
Kugelbewegung bzw. Kippbewegung zwischen dem zweiten und dem dritten
Lagerteil 32, 33 eingerichtet. Um eine Drehbewegung
um die Drehachse 21 zwischen dem zweiten und dem dritten
Lagerteil 32, 33 zu verhindern, ist zwischen dem
zweiten und dem dritten Lagerteil 32, 33 eine
formschlüssig
wirksame Drehsperrvorrichtung 35 mit einer Zapfenverbindung
vorgesehen. Die Zapfenverbindung umfaßt einen von einem dieser beiden
Lagerteile 32, 33 abstehenden und in ein Langloch 35a des
anderen Lagerteils 32, 33 einfassenden Sperrzapfens 35b,
wobei das Langloch 35a sich längs der Drehachse 21 erstreckt.
Außerdem
befinden sich das Langloch 35a und der Sperrzapfen 35b in
der den Krümmungsmittelpunkt
M enthaltenden Radialebene Er des betreffenden Lagerteils 32, 33.
Infolgedessen ist eine Drehbewegung zwischen den Lagerteilen 32, 33 gesperrt, jedoch
eine begrenzte allseitige Kippbewegung möglich, die die vorbeschriebenen
Ausgleichsmaßnahmen
erlaubt.
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Der
Sperrzapfen 35b kann durch einen runden Stift 35c gebildet
sein, der in einer Bohrung in dem einen Lagerteil 32, 33 fest
sitzt, z. B. eingepreßt ist,
und mit seinem herausragenden, z.B. verdickten, Kopf in das Langloch 35a des
anderen Lagerteils 32, 33 mit Bewegungsspiel einfaßt. Beim
Ausführungsbeispiel
ist das Stiftloch im zweiten Lagerteil 32 angeordnet und
das Langloch 35a ist im dritten Lagerteil 33 angeordnet.
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Der
Sperrzapfen 35b ist vorzugsweise in der die Steueröffnungen 15 symmetrisch
schneidenden Längsmittelebene
E oder in der sich dazu rechtwinklig erstreckenden Längsmittelebene
E1 angeordnet. Dies deshalb, weil die Summe der Kolbenkräfte eine in
der Längsmittelebene
E wirksame, resultierende Querkraft auf die Triebwelle 19 ausübt, die
als Drehmoment eine geringe Biegung der Triebwelle 19 hervorrufen
kann, die durch eine Kippbewegung in der Längsmittelebene E ausgeglichen
wird. Diese Kippbewegung kann das kugelbewegliche Lager 25c in allen
Querrichtungen problemlos ausführen,
insbesondere dann, wenn das Langloch 35a sich in der Längsmittelebene
E erstreckt oder auch dann, wenn es sich in der Längsmittelebene
E1 befindet. In dieser Position erfolgt eine vorbeschriebene Kippbewegung um
die sich quer erstreckende Mittelachse des Sperrzapfens 35b.
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Das
dritte Lagerteil 33 weist auf einer Seite eine axiale Einführungsnut 36 auf,
die bezüglich
ihren Querabmessungen A, B und ihrer Querschnittsform größer ausgebildet
ist als die axiale Querschnittsgröße und -form des zweiten Lagerteils 32,
so daß letzteres
in einer winkelverdrehten Stellung, z.B. in einer um etwa 90° verdrehten
Stellung, in die Einführungsnut 36 einführbar ist.
Die axiale Länge
der Einführungsnut 36 ist
so groß bemessen,
daß das
zweite Lagerteil 32 in ihr in eine Zwischenstellung gemäß 5 schiebbar ist, in der
die Krümmungsmittelpunkte
der dritten und vierten Lagerfläche 32a, 33a im
gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt
M liegen und sich deshalb überdecken.
In dieser Stellung kann das zweite Lagerteil 32 in seine
Endstellung gedreht werden, in der seine Längsmittelachse mit der Längsmittelachse
des dritten Lagerteils 33 in etwa fluchtet. In dieser rückgedrehten
Endstellung ist das zweite Lagerteil 32 durch den Hinterschnitt
der kugelabschnittförmigen
vierten Lagerfläche 33a axial
formschlüssig
im dritten Lagerteil 33 positioniert.
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Beim
Ausführungsbeispiel
sind zwei Einführungsnuten 36 einander
diametral gegenüberliegend und
spiegelbildlich zueinander angeordnet, so daß das zweite Lagerteil 32 mittig
in das dritte Lagerteil 33 eingeführt werden kann. Die einander
gegenüberliegenden,
im Querschnitt vorzugsweise entsprechend dem Durchmesser D des zweiten
Lagerteils 32 gerundeten Grundflächen 36a der Einführungsnuten 36 sind
vorzugsweise tangential zur kugelabschnittförmigen vierten Lagerfläche 33a ausgebildet,
so daß sie
mittig im dritten Lagerteil 33 auslaufen und in die kugelabschnittförmige vierte
Lagerfläche 33a übergehen.
Dies hat den besonderen Vorteil, daß das eingeführte zweite
Lagerteil 32 an den den Einführungsnuten 36 axial
gegenüberliegenden
Abschnitten der kugelabschnittförmigen
vierten Lagerfläche 33a Anschläge für die Einschubbewegung
des zweiten Lagerteils 32 findet und zwar in der Zwischenstellung,
in der die Krümmungsmittelpunkte
einander decken und das zweite Lagerteil 32 drehbar ist.
Hierdurch ist eine einfache und handhabungsfreundliche Montage gewährleistet.
Das zweite Lagerteil 32 braucht nur bis zu einem Einschubanschlag
bewegt und dann gedreht zu werden.
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Beim
Ausführungsbeispiel
beträgt
die Breite B der wenigstens einen Einführungsnut 36 etwa
1/2 bis 1/3 des Durchmessers D des zweiten Lagerteils 32.
Bei dieser Größe sind
neben der wenigstens einen Einführungsnut 36 hinreichend
große
Abschnitte der kugelabschnittförmigen
vierten Lagerfläche 33a vorhanden,
die den formschlüssigen
Hintergriff in diese axiale Richtung gewährleisten.
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Zur
Drehsicherung des dritten Lagerteils 33 in der Gehäusewand 18 kann
eine Preßpassung
zwischen dem Umfang des dritten Lagerteils 33 und der Wandung
der Lagerbohrung 34 dienen. Beim Ausführungsbeispiel nach 8, bei dem gleiche oder vergleichbare
Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist auch zur Drehsicherung
des dritten Lagerteils 33 in der Gehäusewand 18 bzw. im
Anschlußteil 2d eine
formschlüssig
wirksame Drehsperrvorrichtung 37 in Form einer Zapfenverbindung vorgesehen.
Vorzugsweise dient hierzu der Sperrzapfen 35b, der das
dritte Lagerteil 33 durchfaßt und in ein dem Langloch 35a im
wesentlichen entsprechendes Langloch 37a in der Gehäusewand 18 einfaßt. Bei
dieser Ausgestaltung ist nicht nur das zweite Lagerteil 32 sondern
auch das dritte Lagerteil 33 gegen eine Verdrehung in der Umfangsrichtung formschlüssig an
der Gehäusewand 18 positioniert.
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Die
Montage des zweiten Lagerteils 32 und das Einführen des
Sperrzapfens 35b in das Langloch 35a erfolgt dadurch,
daß das
zweite Lagerteil 32 in einer Position eingeführt wird,
in der es mit dem Sperrzapfen 35b bezüglich des Langlochs 35a soweit
verdreht ist (6), daß der Sperrzapfen 35b in die
Einführungsnut 36 einführbar ist.
Wenn der Sperrzapfen 35b sich im Bereich des Langlochs 35a befindet,
wird das zweite Lagerteil 32 rückgedreht, wobei der Sperrzapfen 35b in
das Langloch 35a eintaucht. Dies ist aufgrund der kugelabschnittförmigen Form
des zweiten Lagerteils 32 problemlos möglich.
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Auch
beim Ausführungsbeispiel
nach 8 ist es bei einer
entsprechenden Bemessung möglich, den
verlängerten
Sperrzapfen 35b so in die Langlöcher 35a, 37a einzuführen, daß das zweite
Lagerteil 33 verdreht eingeführt wird und dann rückgedreht wird,
wie es für
das Ausführungsbeispiel
gemäß 2 bis 6 bereits beschrieben worden ist. Es
ist jedoch auch möglich,
daß das
Langloch 37a zu der Seite hin, von der das dritte Lagerteil 33 in
die Lagerbohrung 34 einschiebbar ist, ausläuft. Bei
dieser Ausgestaltung kann das dritte Lagerteil 33 mit dem
darin montierten zweiten Lagerteil 32 in die Lagerbohrung 34 eingeschoben
werden, wobei gleichzeitig auch der Sperrzapfen 35b in
das Langloch 37a eingeführt wird.
Beim Ausführungsbeispiel
gemäß 8 ist dies von der Innenseite
her möglich,
da das Langloch 37a zur Teilungsfläche 2e zwischen der
Gehäusewand 18 und
der Steuerscheibe 14 ausläuft und dieses kugelbewegliche
Drehgleitlager 25c vor dem Anbau der Steuerscheibe an die
Gehäusewand 18 oder
vor dem Anbau der Gehäusewand 18 an
die Steuerscheibe 14 montierbar ist.
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Beim
Ausführungsbeispiel
nach 9, bei dem gleiche
oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind,
ist eine andere Ausgestaltung der Drehsperrvorrichtung 37 vorgesehen, wobei
die Drehsperrvorrichtung 35 entsprechend 8 ausgebildet sein kann. Gemäß 9 ist die Drehsperrvorrichtung 37 ebenfalls
durch eine Zapfenverbindung gebildet, jedoch ist diese bezüglich der
Drehachse 21 nicht quer sondern achsparallel angeordnet
und durch einen Sperrstift 37c gebildet, der im Bereich
der Stufenfläche
angeordnet ist und in einander gegenüberliegenden Löchern in
der Gehäusewand 18 und
im dritten Lagerteil 33 einfaßt.
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Das
Ausführungsbeispiel
nach 10, bei dem gleiche
oder vergleichbare Teile ebenfalls mit gleichen Bezugszeichen versehen
sind, macht deutlich, daß es
eines separaten dritten Lagerteils 33 nicht bedarf, wenn
die innere vierte Lagerfläche 33a und
die wenigstens eine Einführungsnut 36 direkt
an der Gehäusewand 18 bzw.
dem Anschlußteil 2d ausgebildet
sind. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel können Sperrvorrichtungen
im Sinne der 8 oder 9 vorgesehen sein, wobei
das Langloch 35a in der Gehäusewand 18 angeordnet
sein kann (nicht dargestellt).
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Bei
der vorliegenden Kolbenmaschine oder Axialkolbenmaschine 1 befindet
sich im Innenraum 3 Hydraulikflüssigkeit, z.B. Hydrauliköl, die im
Funktionsbetrieb zum Schmieren der Gleitflächen 31a, 32a und
vorzugsweise auch der Lagerflächen 32b, 33a dienen
kann. Als Schmierflüssigkeit
eignet sich eine wasserhaltige Schmierflüssigkeit besonders gut, die etwa
50 % Wasser und etwa 50 % Glykol enthält und unter der Bezeichnung
HFC im Fachbereich bekannt ist.
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Um
die Zugänglichkeit
der im Innenraum 3 befindlichen Schmierflüssigkeit
insbesondere zum Drehgleitlager 25b zu gewährleisten,
ist es vorteilhaft, zwischen der Steuerscheibe 14 und der
Triebwelle 19 einen axialen Durchgang 14a vorzusehen, der
den Zugang der Schmierflüssigkeit
wenigstens zum Drehgleitlager 25b gewährleistet. Beim Ausführungsbeispiel
weist die Steuerscheibe 14 ein Durchführungsloch auf, das die Triebwelle 19 mit
einem Ringabstand umgibt. Der Durchmesser D1 des Durchgangslochs
ist vorzugsweise größer als
der Außendurchmesser
des ersten Lagerteils 31 bzw. der Lagerhülse 31b,
so daß ein
ringförmiger
Zugang zu den Gleitflächen 31a, 33a und
vorzugsweise auch zu den Lagerflächen 32b, 33a gewährleistet
ist.
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Zur
weiteren Verbesserung der Schmierung ist es vorteilhaft, in wenigstens
einer der Gleitflächen 33a, 32a,
hier in der inneren zweiten Gleitfläche 32a eine oder
mehrere auf dem Umfang verteilt angeordnete Schmiernuten 38 vorzusehen,
die sich axial oder schräg
bzw. wendelförmig
erstrecken können, wie
es 2 bis 7 zeigen. Bei einer schrägen oder wendelförmigen Anordnung
der wenigstens einen Schmiernut 38 ergibt sich auf jeder
axialen Seite des zweiten Lagerteils 32 ein tragender Bereich
B1, der von dem zugehörigen
Rand der Schmiernut 38 und einer sich axial erstreckenden
Gleitflächenlinie 39 begrenzt
ist.
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Bei
den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen
ist das Drehgleitlager 25c bezüglich der Triebwelle 19 ein
sogenanntes Loslager, d. h., es besteht keine gegenseitige axiale
Abstützung
zwischen der Triebwelle 19 bzw. dem darauf fest angeordneten ersten
Lagerteil 31 und dem zweiten Lagerteil 32. Dagegen
ist diese axiale Abstützung
zwischen dem dritten Lagerteil 33 und dem Gehäuse 2 bzw.
der das Drehgleitlager 25b aufnehmenden Gehäusewand 18 vorhanden.
Es gibt jedoch auch Einsatzfälle,
bei denen eine axiale Abstützung
zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerteil 31, 32 in
wenigstens einer axialen Richtung gewünscht ist. Dies läßt sich
dadurch erreichen, daß das
zweite Lagerteil 32 an einer oder an beiden Seiten jeweils
von einer Schulter- bzw. Gleitfläche
begrenzt ist, die an der Triebwelle 19 oder einem Anbauteil
derselben angeordnet ist. Ein solches, in wenigstens einer axialen
Richtung als Festlager ausgebildetes Drehgleitlager kann mit zwei
Lagerteilen 31, 32 als Drehgleitlager 25b oder
mit dem zweiten und dem dritten Lagerteil 32, 33 als
kippbares Drehgleitlager 25c ausgebildet sein und somit
in einer oder in beiden axialen Richtungen Axialkräfte aufzunehmen.
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Beim
Ausführungsbeispiel
nach 11, bei dem gleiche
oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind,
ist das Drehgleitlager 25c als in beide axialen Richtungen
wirksames Festlager im Bereich des Gehäuses 2, hier im Gehäuseboden 2b,
angeordnet, wobei es das im Anschlußteil 2d angeordnete
Lager 25a oder vorzugsweise das im Gehäuseboden 2b angeordnete
Lager 25 bilden kann, wie es 11 zeigt.
Das zweite Lagerteil 32 ist an beiden Stirnseiten durch
einen Stützflansch 42a, 42b mit
Bewegungsspiel begrenzt, der axial an der Triebwelle 19 oder
am ersten Lagerteil 31 fixiert ist. Beim Ausführungsbeispiel
ist ein Stützflansch,
hier der äußere Stützflansch 42a einteilig
mit dem ersten Lagerteil 31 verbunden, wobei diese Teile
einen winkelförmigen
Ringkörper
bilden, und der innere Stützflansch 42b weist
ein koaxiales Loch 43 auf, mit dessen Lochrand er mit geringem
Bewegungsspiel auf der Triebwelle 19 sitzt. Auf der dem
Drehgleitlager 25c abgewandten Seite kann der Stützflansch 42b durch
eine Triebwellenschulter 44 axial abgestützt sein,
die beim Ausführungsbeispiel
durch einen Federring gebildet ist, der in einer Ringnut in der
Triebwelle 19 sitzt. Das erste Lagerteil 31 erstreckt
sich vorzugsweise bis zur ihm zugewandten Fläche des zweiten Stützflansches 42b und
es ist in der anderen axialen Richtung, hier nach außen, durch
eine Triebwellenschulter 45 axial abgestützt, die
als Flanschring einteilig von der Triebwelle 19 abstehen
kann.
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Zur
Schmierung sind in den Schulter- bzw. Gleitflächen 42c der Stützflansche 42a, 42b (nicht dargestellt)
oder in den Stirnflächen 32c des
zweiten Lagerteils 32 jeweils eine oder mehrere auf dem
Umfang verteilt angeordnete und von innen nach außen verlaufende
Schmiernuten 46a, 46b vorgesehen, die radial innen
mit einer Schmiermittelzuführungsleitung und
radial außen
mit einer Schmiermittelabführungsleitung
in Verbindung stehen und somit Teil eines Schmiermittelkreislaufs 47 sind,
der im Betrieb der Kolbenmaschine von einem Schmiermittel durchströmt wird,
z. B. von Hydrauliköl.
Um die Strömung im
Schmiermittelkreislauf 47 aufrecht zu erhalten, bedarf
es keiner besonderen Schmiermittelpumpe. Das sich im Betrieb in
den Schmiernuten 46a, 46b befindliche Schmiermittel
erzeugt die Strömung
im Kreislauf 47 selbsttätig
aufgrund der auf das Schmiermittel wirksamen Fliehkraft. Der Schmiermittelkreislauf 47 kann
z. B. mit dem Innenraum 3 des Gehäuses 2 verbunden sein.
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Eine
zusätzliche
Förderwirkung
auf das Schmiermittel läßt sich
dann erreichen, wenn die Schmiernuten 46a, 46b geneigt
sind, insbesondere die Schmiernuten 46a auf der einen Seite
und die Schmiernuten 46b auf der anderen Seite gegensinnig
zueinander geneigt sind. Es können
die sich im drehenden Lagerteil, hier in den Stützflanschen 42a, 42b,
befindlichen Schmiernuten 46a (nicht dargestellt) der Drehrichtung
des drehenden Lagerteils entgegengesetzt geneigt sein oder die sich
im nicht drehenden Lagerteil, hier im zweiten Lagerteil 31,
befindlichen Schmiernuten 46a, 46b in der Drehrichtung
geneigt sind. Die Neigung kann auch spiralförmig sein. Bei diesen Ausgestaltungen
wird eine forcierte Förderwirkung
auf das Schmiermittel durch den Kontakt zwischen den Gleitflächen, hier
den Stützflanschen 42a, 42b,
und den sich in den Schmiernuten 46a, 46b befindlichen
Schmiermittelsäulen
erzeugt. Beim Ausführungsbeispiel,
bei dem die Schmiernuten 46a, 46b im nichtdrehenden
zweiten Lagerteil 32 angeordnet sind, wird die forcierte Förderwirkung
durch den Kontakt erzeugt, den die Gleitflächen 42c des durch
die Stützflansche 42a, 42b gebildeten
drehenden ersten Lagerteils 31 erzeugt.
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Beim
Ausführungsbeispiel
sind auf beiden Seiten des zweiten Lagerteils 32 angeordnete
und zueinander gehörige
Schmiernuten 46a, 46b mit der wenigstens einen
Schmiernut 38 verbunden, die sich in der Außenmantelfläche des
ersten Lagerteils 31 oder in der Innenmantelfläche des
zweiten Lagerteils 32 befinden kann und sich dabei axial
erstrecken kann, wie es z. B. 4 und 5 zeigen, oder schräg erstrecken
kann, wie es 7 beispielsweise
zeigt. Bei einem schrägen
Verlauf der Schmiernut 38 wird die forcierte Förderwirkung
auch im Bereich der Schmiernut 38 erzeugt. Die Förderwirkung
wird durch den Kontakt erzeugt, den die dem Schmiermittel in der
wenigstens einen Schmiernut 38 benachbarte Gleitfläche auf
das Schmiermittel ausübt.
Dabei sind die durch die gerade Schmiernut 38 miteinander verbundenen
Schmiernuten 46a, 46b oder die durch eine schräge Schmiernut 38 miteinander
verbundenen Schmiernunten 46a, 46b und auch die
schräge Schmiernut 38 so
ausgerichtet, daß die
Förderwirkung
in einander folgende Richtungen wirksam ist und sich eine in den
Schmiernutenabschnitten 46b, 38, 46a durchgehende
Förderwirkung
ergibt. Im Betrieb tritt dann das Schmiermittel am radial äußeren Ende
der Schmiernut oder Schmiernuten auf der einen Seite ein und am
radial äußeren Ende
der Schmiernut oder Schmiernuten auf der anderen Seite aus. Der
axiale Verlauf der Förderwirkung
bzw. der Förderrichtung
nach außen
oder nach innen ist abhängig
von der Drehrichtung der Triebwelle 19 bzw. des ersten
Lagerteils 31.
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Beim
Ausführungsbeispiel
ist der Schmiermittelkreislauf 47 dadurch gebildet, daß die innenseitigen
Schmiermittelnuten 46b radial außen zum Innenraum 3 offen
sind. Die außenseitigen
Schmiernuten 46a sind ebenfalls radial außen offen
und sie können
durch einen nicht dargestellten Schmiermittelkanal ebenfalls mit
dem Innenraum 3 verbunden sein.
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11 zeigt eine Ausgestaltung,
bei der in den Schmiermittelkreislauf 47 zusätzlich eine Schwenklagerschmierung
für eine
an sich bekannte schwenkbare Schrägscheibe 4 einbezogen
ist. Bei dieser Ausgestaltung münden
die Schmiermittelnuten 46a radial außen in einen vorzugsweise ringförmigen Spalt
oder Schmiermittelkanalabschnitt 47a, von dem sich im Gehäuseboden 2b ein
weiterführender
Schmiermittelkanal 47b z. B. winkelförmig zur Gleitlagerfläche 48 eines
Schwenklagers 49 für
die bei diesem Ausführungsbeispiel
schwenkbar gelagerte Schrägscheibe 4 erstreckt
und dabei eine Lagerschale 51 des Schwenklagers 49 durchsetzt.
Das bezüglich
der Drehachse 7 der Triebwelle 19 auf der anderen Seite
der Kolbenmaschine 1 angeordnete Schwenklager 49 kann
in gleicher Weise an den Schmiermittelkreislauf 47 angeschlossen
sein, was aus Vereinfachungsgründen
nicht dargestellt ist.
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Beim
Ausführungsbeispiel
sind die Strömungsrichtungen
der Kreislaufströmung
im Bereich des Drehgleitlagers 25c ausgehend von den Öffnungen
der Schmierkanäle 46b zunächst radial
einwärts dann
axial auswärts
und dann radial auswärts
gerichtet, siehe S1, S2, S3.
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13 zeigt die einander entgegengesetzt geneigten
Schmiernuten 46a, 46b auf beiden Seiten des zweiten
Lagerteils 32.
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Beim
Ausführungsbeispiel
nach 12 ist eine axial
wirksame Drehsicherung 37 dadurch gebildet, daß vom Ringkörper des
dritten Lagerteils 33 ein oder mehrere z. B. zwei einander
gegenüberliegende Segmente 37d axial
vorragen, die mit mittelbar oder unmittelbar am Gehäuse 2 bzw.
Gehäuseboden 2b angeordneten
Positionierausnehmungen, in die sie einfassen oder ein oder mehrere
Positionierzapfen, die in die wenigstens eine, zwischen zwei Segmenten
vorhandene Ausnehmung 37e einfassen, zwecks Drehsicherung
formflüssig
zusammenwirken.
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Beim
Ausführungsbeispiel
sitzt das Drehgleitlager 25c mit seinem dritten Lagerteil 33 in
einer Lagerbohrung 61, die innenseitig eine Anschlagschulter 62 für das dritte
Lagerteil 33 aufweist und nach außen stufenförmig erweitert ist, wobei in
der größeren Bohrungsstufe 63 ein
Verschlußring 64 mit einer
Ringdichtung 65 für
die Triebwelle 19 eingesetzt und durch einen Sicherungsring 66 axial
gesichert ist.