DE19642021B4

DE19642021B4 - Hydrostatische Axialkolbenmaschine

Info

Publication number: DE19642021B4
Application number: DE19642021A
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Ing. Forster (Fh)
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 1996-08-02
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2016-10-12
Also published as: DE19642021A1

Abstract

Hydrostatische Axialkolbenmaschine mit zwei Gruppen von axial voneinander beabstandeten, konzentrischen Zylinderbohrungen, zwischen denen schräg zur Drehachse der Axialkolbenmaschine eine kreisringförmige Hubscheibe verdrehsicher angeordnet ist, gegen die in den Zylinderbohrungen längsbeweglich geführte und zur Verdrängung von Druckmittel oder zur Beaufschlagung mit Druckmittel an beiden Kolbenenden ausgebildete Kolben abgestützt sind, die jeweils aus zwei koaxial zueinander angeordneten, voneinander beabstandeten Kolbenabschnitten bestehen, die in einander gegenüberliegenden Zylinderbohrungen eintauchen, wobei zwei Stützkörper beiderseits der Hubscheibe angeordnet sind, die zur direkten oder indirekten Bewegung auf der Hubscheibe entlang einer Laufbahn vorgesehen sind und mit denen jeweils einer der Kolbenabschnitte auf der Hubscheibe abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialkolbenmaschine als Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ausgebildet ist, die zwei drehsynchron rotierende, jeweils eine Gruppe der Zylinderbohrungen (4a, 4b) enthaltende und axial voneinander beabstandete Zylindertrommeln (2, 3) aufweist, wobei die beiden Kolbenabschnitte (5a, 5b) jedes Kolbens jeweils durch einen Brückenabschnitt (5c) miteinander verbunden sind, in dem sich die...

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Axialkolbenmaschine mit zwei Gruppen von axial voneinander beabstandeten, konzentrischen Zylinderbohrungen, zwischen denen schräg zur Drehachse der Axialkolbenmaschine eine kreisringförmige Hubscheibe verdrehsicher angeordnet ist, gegen die in den Zylinderbohrungen längsbeweglich geführte und zur Verdrängung von Druckmittel oder zur Beaufschlagung mit Druckmittel an beiden Kolbenenden ausgebildete Kolben abgestützt sind, die jeweils aus zwei koaxial zueinander angeordneten, voneinander beabstandeten Kolbenabschnitten bestehen, die in einander gegenüberliegenden Zylinderbohrungen eintauchen, wobei zwei Stützkörper beiderseits der Hubscheibe angeordnet sind, die zur direkten oder indirekten Bewegung auf der Hubscheibe entlang einer Laufbahn vorgesehen sind und mit denen jeweils einer der Kolbenabschnitte auf der Hubscheibe abgestützt ist.

Eine gattungsgemäße Axialkolbenmaschine ist aus der DE 525 625 C bekannt. Diese bekannte Maschine ist als Taumelscheibenmaschine ausgebildet. Die beiden Kolbenabschnitte jedes Kolbens sind voneinander unabhängig und stützen sich einzeln auf der Hubscheibe ab. Die auf die Kolbenabschnitte insbesondere im ausgetauchten Zustand einwirkenden Querkräfte erfordern eine relativ große Abstützlänge des in die Zylinderbohrung eintauchenden Bereichs des Kolbenabschnitts. Ferner verfügt die bekannte Maschine über keine Einrichtungen, um ein Abheben der Kolbenabschnitte von der Hubscheibe zu verhindern. Dadurch ist die Maschine für den Saugbetrieb nicht geeignet.

Aus der DE 24 07 274 A1 ist eine Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise bekannt, die einen Zylinderblock mit konzentrischen Durchgangsbohrungen aufweist, in die von beiden Seiten jeweils ein Kolben eintaucht. Die Maschine verfügt über zwei Hubscheiben, auf denen jeweils eine Gruppe von Kolben abgestützt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die bei kompakter und konstruktiv einfacher Bauweise eine hohe Leistung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Axialkolbenmaschine als Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ausgebildet ist, die zwei drehsynchron rotierende, jeweils eine Gruppe der Zylinderbohrungen enthaltende und axial voneinander beabstandete Zylindertrommeln aufweist, wobei die beiden Kolbenabschnitte jedes Kolbens jeweils durch einen Brückenabschnitt miteinander verbunden sind, in dem sich die Stützkörper befinden, und wobei die Brückenabschnitte nach radial innen in Richtung zur Drehachse der Axialkolbenmaschine ausgerichtet sind.

Erfindungswesentlich ist somit die Ausbildung der Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise und die Ausrichtung der Brückenabschnitte der Kolben, in die die Hubscheibe radial eintaucht, nach radial innen zur Drehachse.

Daraus resultiert eine sehr platzsparende und funktionssichere Bauweise.

Da die Kolbenabschnitte alle denselben Durchmesser aufweisen, ergibt sich in Verbindung mit der koaxialen Anordnung der beiden Kolbenabschnitte eines Kolbens bei diagonal entgegengesetzter Beaufschlagung von zwei, in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Kolben ein Kräfteausgleich in axialer Richtung.

Die Führungslänge der Kolben in den Zylinderbohrungen kann gegenüber der bisher üblichen Abmessung (entsprechend dem etwa 1,5- bis 2,5-fachem Kolbendurchmesser) bis auf ein Maß verkürzt werden, das zur Abdichtung der Zylinderbohrungen ausreichend ist, da die Querkräfte, die durch das Zusammenwirken mit der Hubscheibe auf die Kolben im Bereich der Hubscheibe einwirken, im Gegensatz zu den Schrägscheibentriebwerken des Standes der Technik nicht an den freien Kolbenenden angreifen.

Infolge dessen wird der Tothub der Kolben verringert. Die Abmessung der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine in axialer Richtung ist daher im Verhältnis zum Hubvolumen sehr gering. Die erfindungsgemäße Konstruktion erlaubt erheblich größere Verstellwinkel der Hubscheibe als dies bei den bekannten Axialkolbenmaschinen in Schrägscheibenbauweise der Fall ist, so dass das Hubvolumen weiter vergrößert werden kann. Insgesamt kann daher ein sehr großes Hubvolumen erzielt werden, was die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine für den Einsatz als Langsamläufer geeignet macht.

Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine benötigt keine spezielle Kolbenrückzugseinrichtung, wie sie insbesondere bei den bekannten, als selbstansaugende Pumpen ausgebildeten Schrägscheibenmaschinen erforderlich ist, da die spezielle Form der Kolben im Bereich der Brückenabschnitte als Kolben-Rückzugseinrichtung wirkt. Die Kolben bleiben daher in ständiger Wirkverbindung mit der Hubscheibe, also auch beim ist die Hubscheibe von einer Nullstellung aus, in der die Hubscheibe senkrecht zur Drehachse der Axialkolbenmaschine ausgerichtet ist, nach zwei Seiten schwenkbar, so daß ein Reversieren möglich ist.

Die Schwenkbarkeit der Hubscheibe wird mit Vorteil dadurch erreicht, daß die Hubscheibe mittels zweier am Außenumfang angeordneter, zueinander koaxialer Zapfen schwenkbar gelagert ist.

Da bei der erfindungsgemäßen Konstruktion, geometrisch bedingt, eine Kraftkomponente vorhanden ist, die bestrebt ist, die Kolben unerwünschterweise jeweils um ihre Kolbenmittelachse zu drehen, erweist es sich als vorteilhaft, die Kolben gegen Verdrehung um die Kolbenmittelachsen zu sichern. Es ist zu diesem Zweck günstig, wenn die Brückenabschnitte der Kolben mit in Umfangsrichtung wirksamen Führungsabschnitten versehen sind, die zur Anlage an korrespondierende Führungsabschnitte der Brückenabschnitte der benachbarten Kolben ausgebildet sind.

Die Kolben stützen sich daher jeweils am benachbarten Kolben ab. Dabei ergibt sich für die auf der einen Seite der Hubscheibe angeordneten, unter Hochdruck stehenden Kolbenabschnitte eine Verdrehrichtung, die der Verdrehrichtung der auf der gegenüberliegenden Seite der Hubscheibe um 180 Grad versetzt angeordneten, ebenfalls unter Hochdruck stehenden Kolbenabschnitte entgegengesetzt ist. Die Verdrehkräfte wirken daher gegeneinander und heben sich folglich auf, so daß keine gesonderte Abstützung gegenüber den Zylindertrommeln erforderlich ist.

Zwischen den Brückenabschnitten der zueinander benachbarten Kolben ergibt sich darüber hinaus im Betrieb lediglich eine geringe Relativgeschwindigkeit, die durch die Bewegungsvoreilung bzw. Bewegungsnacheilung der zueinander benachbarten Kolben bedingt ist, so daß die Verdrehsicherung eine große Verschleißfestigkeit aufweist.

Um eine Montage der Kolben zu ermöglichen, weist – im Querschnitt gesehen – der Brückenabschnitt mindestens eines Kolbens Seitenabschnitte auf, deren Abstand zu einer gedachten, zwischen der Kolbenmittelachse und der Drehachse der Axialkolbenmaschine verlaufenden Linie, ausgehend von den Führungsabschnitten in Richtung zur Kolbenmittelachse, gleichbleibend oder abnehmend ist.

Vorteile hinsichtlich einer möglichst geringen Zahl von Einzelteilen und damit Montagevorteile ergeben sich dadurch, daß gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung eine Maschinenwelle vorgesehen ist, die einstückig mit einer der beiden Zylindertrommeln ausgebildet ist, wobei die andere Zylindertrommel lösbar auf der Maschinenwelle befestigt ist.

In diesem Sinne ist es darüber hinaus zweckmäßig, ein einteiliges Maschinengehäuse vorzusehen.

Zur Einleitung einer Drehbewegung zwecks Förderstromerzeugung oder zum Abgriff einer Drehbewegung sind die Maschinenwelle und/oder die mit der Maschinenwelle einstückig gebildete Zylindertrommel mit Mitteln zur Drehmomentübertragung versehen.

Besonders günstig ist eine Weiterbildung der Erfindung, bei der die Axialkolbenmaschine als Radmotor ausgebildet ist. Durch das große Hubvolumen der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine ist es möglich, diese als sogenannten Langsamläufer zu betreiben, was einen Direktantrieb zuläßt. Es entfällt daher das bei den bisher bekannten, als Radantrieb verwendeten, schnellaufenden Axialkolbenmotoren zur Drehzahlreduzierung erforderliche Getriebe. Im Hinblick auf Radmotoren, die als langsamlaufende Radialkolbenmotoren ohne nachgeschaltetes Getriebe ausgebildet sind, weist die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine aufgrund ihrer Konstruktion mit beidseitig geführten Kolbenabschnitten bei Einsatz als Radmotor eine wesentlich höhere Grenzdrehzahl auf. Eine solche Maschine ist daher in der Lage, erheblich schneller zu drehen als ein Radialkolbenmotor. Fahrzeuge, die mit dem erfindungsgemäßen Axialkolbenmotor als Radmotor angetrieben werden, können daher einen großen Geschwindigkeitsbereich stufenlos durchfahren.

Montagetechnisch ist es für einen solchen Radantrieb günstig, wenn die mit der Maschinenwelle einstückig gebildete Zylindertrommel eine Zentrierung für die Aufnahme zumindest einer Radfelge aufweist und mit Gewindebohrungen zur Befestigung der Radfelge versehen ist.

Von Vorteil ist ferner eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Lagerung der Maschinenwelle als Radlagerung ausgebildet ist. Die Lagerung der Maschinenwelle und die Radlagerung sind daher zusammengefaßt, was die Teileanzahl weiter reduziert.

Sofern die die Lagerung zwei Schrägwälzlager, insbesondere Kegelrollenlager aufweist, können große Radlasten und Triebwerkskräfte aufgenommen werden.

Hinsichtlich der Steuerung der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Hubscheibe im Bereich der Stützkörper auf beiden Seiten mit jeweils einer Steuerfläche versehen ist, in der nierenförmige Steuerschlitze angeordnet sind, die an Versorgungskanäle angeschlossen und zum periodischen Verbinden der Zylinderbohrungen mit den Versorgungskanälen vorgesehen sind, wobei in den Kolbenabschnitten und in den Stützkörpern Verbindungskanäle zu den Zylinderbohrungen angeordnet sind.

Durch diese Anordnung wird mit minimalem Aufwand eine funktionssichere Steuerung geschaffen, die konstruktiv einfach aufgebaut ist. Man erhält zudem eine Steuerfläche, die fertigungstechnisch leicht beherrschbar ist.

Zweckmäßigerweise münden die Versorgungskanäle in zwei am Außenumfang angeordneten, zueinander koaxialen Zapfen der Hubscheibe, mit der diese gelagert ist. Diese Anordnung ermöglicht auf einfache Weise den Zu- und Abfluß des Druckmittels.

Zwischen den Stützkörpern und der damit zusammenwirkenden Steuerfläche ist mit Vorteil eine Ringscheibe angeordnet ist, die gegen Rotation relativ zu den Kolben und/oder den Stützkörpern fixiert und mit Bohrungen versehen ist, die zu den Verbindungskanälen in den Stützkörpern korrespondieren. Die Steuerfläche liegt also nicht direkt an den Stützkörpern an. Die rotierende Ringscheibe deckt die Steuerschlitze ab und ermöglicht durch die eingearbeiteteten Bohrungen die Versorgung der Zylinderbohrungen.

Zweckmäßigerweise ist im Brückenabschnitt mindestens eines Kolbens eine Verdrehsicherung für die Ringscheiben angeordnet.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stützkörper als Kugelsegmente ausgebildet sind. Die Stützkörper in Form von Kugelsegmenten stellen massearme Bauteile dar, die erheblich verringerte, auf die Zylindertrommel einwirkende Fliehkräfte erzeugen. Als weiterer Vorteil ergibt sich ein verbessertes Anlaufverhalten.

Darüber hinaus wird die Baulänge der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine in diesem Bereich gegenüber den bekannten Triebwerken verkürzt, weil die Abstützung des Kolbens durch einen Stützkörper in Form eines Kugelsegments gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Abstützung durch einen Kugelgelenk-Gleitschuh nur sehr wenig Platz in axialer Richtung benötigt.

Sofern die Mittelpunkte der den Kugelsegmenten zugeordneten Kugeln auf der Mittelachse der beiden Kolbenabschnitte angeordnet sind, ergeben sich günstige Verhältnisse im Hinblick auf eine Zerlegung der Kolbenkraft.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigt
1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine und
2 einen Querschnitt durch die Axialkolbenmaschine gemäß 1.
Die in den 1 und 2 dargestellte Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ist als Radmotor für den geschlossenen Kreislauf ausgebildet, der durch Hubvolumenverstellbarkeit in beide Richtungen (Reversierbarkeit) für den Einsatz im Vier-Quadranten-Betrieb geeignet ist.
Mit einer Maschinenwelle 1 ist eine erste Zylindertrommel 2 einstückig verbunden und an dem in der Figur linken Ende der Maschinenwelle 1 angeordnet. Eine zweite, am rechten Ende der Maschinenwelle 1 angeordnete und von der ersten Zylindertrommel 2 axial beabstandete Zylindertrommel 3 ist mittels einer Keilverzahnung oder anderer geeigneter Mittel mit der Maschinenwelle 1 drehsicher verbunden.
Die zweite Zylindertrommel 3 ist gegen axiale Verschiebung auf der Maschinenwelle 1 durch einen Wellenbund 1a und eine Wellenmutter 1b gesichert.
Beide Zylindertrommeln 2 und 3 weisen jeweils konzentrische Zylinderbohrungen 4a, 4b auf. Die sich gegenüberliegenden Zylinderbohrungen 4a, 4b der beiden Zylindertrommeln 2 und 3 sind jeweils paarweise koaxial angeordnet und weisen den gleichen Durchmesser auf.
In den Zylinderbohrungen 4a und 4b sind Kolben 5 längsbeweglich geführt, die zur Beaufschlagung mit Druckmittel an beiden Kolbenenden ausgebildet sind und jeweils aus zwei koaxial zueinander angeordneten, voneinander beabstandeten Kolbenabschnitten 5a, 5b gleichen Durchmessers bestehen.
Der Kolbenabschnitt 5a taucht in eine Zylinderbohrung 4a der ersten Zylindertrommel 2 ein. Der Kolbenabschnitt 5b taucht in eine Zylinderbohrungen 4b der zweiten Zylindertrommel 3 ein. Dabei liegen sich die beiden, jeweils zu einem Kolben 5 gehörenden Zylinderbohrungen 4a und 4b gegenüber. Die beiden Kolbenabschnitte 5a und 5b sind durch einen Brückenabschnitt 5c miteinander verbunden.
Zwischen den Zylindertrommeln 2 und 3 ist schräg zur Drehachse D der Axialkolbenmaschine eine kreisringförmige Hubscheibe 6 verdrehsicher angeordnet, die in Wirkverbindung mit den Kolben 5 steht. Hierbei sind in jedem Brückenabschnitt 5c jedes Kolbens 5 zwei Stützkörper 7a und 7b beiderseits der Hubscheibe 6 angeordnet.
Die Stützkörper 7a, 7b sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kugelsegmente ausgebildet und gleiten entlang einer Laufbahn auf der Hubscheibe 6, allerdings nicht direkt, was noch zu erläutern sein wird. Die Mittelpunkte der den Kugelsegmenten zugeordneten Kugeln sind auf der Mittelachse der beiden Kolbenabschnitte 5a, 5b angeordnet.
Die Brückenabschnitte 5c der Kolben 5 sind jeweils nach radial innen in Richtung zur Drehachse D der Axialkolbenmaschine ausgerichtet, so daß sich also der geringstmögliche Abstand zwischen den Brückenabschnitten 5c und der Drehachse D ergibt.
Die Hubscheibe 6 ist um eine Schwenkachse S schwenkbar, wodurch das Hubvolumen der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine während des Betriebs zwischen zwei Maximalwerten mit entgegengesetzten Vorzeichen verstellt und somit das Triebwerk reversiert werden kann.
Wie aus 2 ersichtlich ist, wird die Schwenkbarkeit der Hubscheibe 6 durch zwei, am Außenumfang der Hubscheibe 6 angeordnete, zueinander koaxiale Zapfen 6a und 6b ermöglicht, die in jeweils einem aufgeschraubten Lagerdeckel 8a bzw. 8b eines vorzugsweise einteiligen Maschinengehäuses 8 gelagert sind.
Die Verstellung der Hubscheibe 6 erfolgt mit Hilfe eines Stellzylinder-Stellkolben-Aggregats 9, dessen Stellzylinder 9a im vorliegenden Ausführungsbeispiel in das Maschinengehäuse 8 eingearbeitet ist und dessen Stellkolben 9b durch eine Zwischenstange 10 gelenkig mit einem Ausleger 6c der Hubscheibe 6 verbunden ist (siehe 1).
Die Brückenabschnitte 5c der Kolben 5 sind mit in Umfangsrichtung wirksamen Führungsabschnitten 5d versehen, die an korrespondierenden Führungsabschnitten der Brückenabschnitte der benachbarten Kolben anliegen. Dadurch sind die Kolben 5 gegen Verdrehung um die Kolbenmittelachse gesichert.
Die geometrisch bedingte Kraftkomponente, die bestrebt ist, die Kolben 5 unerwünschterweise jeweils um ihre Kolbenmittelachse zu drehen, wird somit dadurch ausgeglichen, daß sich die Kolben jeweils am benachbarten Kolben abstützen. Dabei ergibt sich für die auf der einen Seite der Hubscheibe angeordneten, unter Hochdruck stehenden Kolbenabschnitte eine Verdrehrichtung, die der Verdrehrichtung der auf der gegenüberliegenden Seite der Hubscheibe um 180 Grad versetzt angeordneten, ebenfalls unter Hochdruck stehenden Kolbenabschnitte entgegengesetzt ist. Die Verdrehkräfte wirken daher gegeneinander und heben sich folglich auf, so daß keine gesonderte Abstützung gegenüber den Zylindertrommeln 2, 3 erforderlich ist.
Zwischen den Brückenabschnitten 5c der zueinander benachbarten Kolben 5 ergibt sich im Betrieb lediglich eine geringe Relativgeschwindigkeit, die durch die Bewegungsvoreilung bzw. Bewegungsnacheilung der zueinander benachbarten Kolben 5 bedingt ist, so daß die Verdrehsicherung eine große Verschleißfestigkeit aufweist.
Um eine Montage der Kolben 5 zu ermöglichen, weist – im Querschnitt gesehen – der Brückenabschnitt 5c mindestens eines Kolbens 5 Seitenabschnitte 5e auf, deren Abstand zu einer gedachten, zwischen der Kolbenmittelachse K und der Drehachse D der Axialkolbenmaschine verlaufenden Linie L, ausgehend von den Führungsabschnitten 5d in Richtung zur Kolbenmittelachse K, gleichbleibend oder abnehmend ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen alle Kolben 5 die gleiche Form auf.
In Bezug auf die in Axialrichtung wirksamen Triebwerkskräfte ergibt sich bei diagonal entgegengesetzter Beaufschlagung von zwei, in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Kolben 5 ein Kräfteausgleich, da die Kolbenabschnitte 5a, 5b aller Kolben 5 denselben Durchmesser aufweisen.
Die mit der Maschinenwelle 1 einstückig gebildete Zylindertrommel 2 ist mit Mitteln zur Drehmomentübertragung versehen, die als Gewindebohrungen 2a zur Befestigung einer oder mehrerer Radfelgen ausgebildet sind. Darüber hinaus weist die Zylindertrommel 2 eine Zentrierung 2b für die Aufnahme zumindest einer Radfelge auf.
Die Maschinenwelle 1 ist mittels zweier Schrägwälzlager 12a und 12b, insbesondere Kegelrollenlager, im Maschinengehäuse 8 gelagert. Diese hochbelastbare Lagerung übernimmt gleichzeitig die Funktion der Radlagerung. Das in der Figur linke Schrägwälzlager 12a ist zwischen der ersten Zylindertrommel 2 und dem Maschinengehäuse 8 angeordnet. Das in der Figur rechte Schrägwälzlager 12b befindet sind zwischen der Maschinenwelle 1 und einem Lagerdeckel 8c, der das Maschinengehäuse 8 abschließt.
Zur Steuerung der erfindungsgemäß ausgestalteten Axialkolbenmaschine ist die Hubscheibe 6 im Bereich der Stützkörper 7a, 7b auf beiden Seiten mit jeweils einer Steuerfläche 13a, 13b versehen, in der nierenförmige Steuerschlitze 14a, 14aa, 14b, 14bb angeordnet sind, die an Versorgungskanäle 15a, 15b angeschlossen sind. Dabei sind die sich auf der Hubscheibe 6 diagonal gegenüberliegenden Steuerschlitze 14a und 14bb an den einen der Versorgungskanäle 15a und die sich diagonal gegenüberliegenden Steuerschlitze 14b, 14aa an den anderen der Versorgungskanäle 15b angeschlossen.
Zum periodischen Verbinden der Zylinderbohrungen 4a, 4b mit den Versorgungskanälen 15a, 15b sind in den Kolbenabschnitten 5a, 5b und in den Stützkörpern 7a, 7b Verbindungskanäle 16 zu den Zylinderbohrungen 4a, 4b angeordnet.
Die Versorgungskanäle 15a, 15b münden in den am Außenumfang angeordneten Zapfen 6a, 6b der Hubscheibe 6, mit der diese im Maschinengehäuse 8 gelagert ist. Hierbei mündet jeweils ein Versorgungskanal 15a, 15b in einem der Zapfen 5a, 6b.
Zwischen den Stützkörpern 7a und der damit zusammenwirkenden Steuerfläche 13a ist eine Ringscheibe 17 angeordnet, die gegen Rotation relativ zu den Kolben 5 und/oder den Stützkörpern 7a fixiert und mit Bohrungen 17a versehen ist, die zu den Verbindungskanälen 16 in den Stützkörpern 7a korrespondieren.
Analog dazu ist zwischen den Stützkörpern 7b und der damit zusammenwirkenden Steuerfläche 13b eine Ringscheibe 18 angeordnet, die gegen Rotation relativ zu den Kolben 5 und/oder den Stützkörpern 7b fixiert und mit Bohrungen 18a versehen ist, die zu den Verbindungskanälen 16 in den Stützkörpern 7b korrespondieren.

Claims

Hydrostatische Axialkolbenmaschine mit zwei Gruppen von axial voneinander beabstandeten, konzentrischen Zylinderbohrungen, zwischen denen schräg zur Drehachse der Axialkolbenmaschine eine kreisringförmige Hubscheibe verdrehsicher angeordnet ist, gegen die in den Zylinderbohrungen längsbeweglich geführte und zur Verdrängung von Druckmittel oder zur Beaufschlagung mit Druckmittel an beiden Kolbenenden ausgebildete Kolben abgestützt sind, die jeweils aus zwei koaxial zueinander angeordneten, voneinander beabstandeten Kolbenabschnitten bestehen, die in einander gegenüberliegenden Zylinderbohrungen eintauchen, wobei zwei Stützkörper beiderseits der Hubscheibe angeordnet sind, die zur direkten oder indirekten Bewegung auf der Hubscheibe entlang einer Laufbahn vorgesehen sind und mit denen jeweils einer der Kolbenabschnitte auf der Hubscheibe abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialkolbenmaschine als Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ausgebildet ist, die zwei drehsynchron rotierende, jeweils eine Gruppe der Zylinderbohrungen (4a, 4b) enthaltende und axial voneinander beabstandete Zylindertrommeln (2, 3) aufweist, wobei die beiden Kolbenabschnitte (5a, 5b) jedes Kolbens jeweils durch einen Brückenabschnitt (5c) miteinander verbunden sind, in dem sich die Stützkörper (7a, 7b) befinden, und wobei die Brückenabschnitte (5c) nach radial innen in Richtung zur Drehachse (D) der Axialkolbenmaschine ausgerichtet sind.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubscheibe (6) schwenkbar gelagert ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubscheibe (6) mittels zweier am Außenumfang angeordneter, zueinander koaxialer Zapfen (6a, 6b) schwenkbar gelagert ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenabschnitte (5c) der Kolben (5) mit in Umfangsrichtung wirksamen Führungsabschnitten (5d) versehen sind, die zur Anlage an korrespondierende Führungsabschnitte (5d) der Brückenabschnitte der benachbarten Kolben (5) ausgebildet sind.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß – im Querschnitt gesehen – der Brückenabschnitt (5c) mindestens eines Kolbens (5) Seitenabschnitte aufweist, deren Abstand zu einer gedachten, zwischen der Kolbenmittelachse (K) und der Drehachse (D) der Axialkolbenmaschine verlaufenden Linie (L), ausgehend von den Führungsabschnitten (5d) in Richtung zur Kolbenmittelachse (K), gleichbleibend oder abnehmend ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Maschinenwelle (1) vorgesehen ist, die einstückig mit einer der beiden Zylindertrommeln (2) ausgebildet ist, wobei die andere Zylindertrommel (3) lösbar auf der Maschinenwelle (1) befestigt ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein einteiliges Maschinengehäuse (8) vorgesehen ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschinenwelle (1) und/oder die mit der Maschinenwelle (1) einstückig gebildete Zylindertrommel (2) mit Mitteln zur Drehmomentübertragung versehen sind.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialkolbenmaschine als Radmotor ausgebildet ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Maschinenwelle (1) einstückig gebildete Zylindertrommel (2) eine Zentrierung (2b) für die Aufnahme zumindest einer Radfelge aufweist und mit Gewindebohrungen (2a) zur Befestigung der Radfelge versehen ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung der Maschinenwelle (1) als Radlagerung ausgebildet ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung zwei Schrägwälzlager (12a, 12b), insbesondere Kegelrollenlager aufweist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubscheibe (6) im Bereich der Stützkörper (7a, 7b) auf beiden Seiten mit jeweils einer Steuerfläche (13a, 13b) versehen ist, in der nierenförmige Steuerschlitze (14a, 14aa, 14b, 14bb) angeordnet sind, die an Versorgungskanäle (15a, 15b) angeschlossen und zum periodischen Verbinden der Zylinderbohrungen mit den Versorgungskanälen (15a, 15b) vorgesehen sind, wobei in den Kolbenabschnitten (5a, 5b) und in den Stützkörpern (7a, 7b) Verbindungskanäle (16) zu den Zylinderbohrungen (4a, 4b) angeordnet sind.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungskanäle (15a, 15b) in zwei am Außenumfang angeordneten, zueinander koaxialen Zapfen (6a, 6b) der Hubscheibe (6) münden, mit der diese gelagert ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen den Stützkörpern (7a, 7b) und der damit zusammenwirkenden Steuerfläche (13a, 13b) eine Ringscheibe (17, 18) angeordnet ist, die gegen Rotation relativ zu den Kolben (5) und/oder den Stützkörpern (7a, 7b) fixiert und mit Bohrungen (17a, 17b) versehen ist, die zu den Verbindungskanälen (16) in den Stützkörpern korrespondieren.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Brückenabschnitt (5c) mindestens eines Kolbens (5) eine Verdrehsicherung für die Ringscheiben (17, 18) angeordnet ist.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörper (7a, 7b) als Kugelsegmente ausgebildet sind.
Hydrostatische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelpunkte der den Kugelsegmenten zugeordneten Kugeln auf der Mittelachse der beiden Kolbenabschnitte (5a, 5b) angeordnet sind.