DE2112814A1 - Axialkolbenmaschine - Google Patents

Description

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT: BQSCH GMBH, Stuttgart Axialkolbenmaschine

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine, Pumpe oder Motor, mit einem drehbar gelagerten, mit Kolben aufnehmenden Zylindern versehenen Zylinderkörper, der mit einem Steuerspiegel zusammenarbeitet und mit einer Andrückvorrichtung, die eine dichtende Berührung zwischen Zylinderkörperstirnfläche und Steuerspiegel erzeugt.

Aus der US PS 907 737 ist eine Schiefscheiben-Axialkolbenmaschine bekannt, deren Zylinderkörper auf der Maschinenwelle drehfest angeordnet ist. In einem drehfest auf der Welle angeordneten Zylinderkörper befinden sich mehrere Zylinder, in denen Kolben dicht und gleitend geführt sind. Die Kolben stützen sich auf einer Schiefscheibe ab. Die der Schiefscheibe abgewandte Stirnseite des Zylinderkörpers arbeitet mit einem Steuerspiegel, der an einem

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Steuerspiegelkörper angeordnet ist, zusammen. Um einen axialen Anpreßdruck zwischen dem Steuerspiegel und der Zylinderkörperstirnfläche zu erzeugen, sind drei im Winkel voi ander versetzte Stellschrauben angeordnet.

fläche zu erzeugen, sind drei im Winkel von jeweils 120° gegenein-

Nachteilig bei dieser Maschine ist, daß die axiale Anpreßkraft zwischen Zylinderkörperstirnfläche und Steuerspiegel unabhängig von der jeweiligen Belastung der Maschine nach der Maximalbelastung ausgerichtet werden muß. Wenn diese Maschine nicht mit der Maximalleistung arbeitet, bewirkt die. zu große Reibung zwischen den verschiedenen Teilen ein Absinken des mechanischen Wirkungsgrades.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolbenmaschine zu schaffen, bei der die axiale Anpressung des Zylinderkörpers gegen den Steuerspiegelkörper von der jeweiligen Belastung der Maschine abhängig ist.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Zylinderkörper mittels einer schrägverzahnten Keilwellenverzahnung drehfest mit der Antriebswelle der Axialkolbenmaschine so verbunden ist, daß die axiale Zahnkraftkomponente eine belastungsabhängige, dichtende Berührung zwischen Zylinderkörper und Steuerspiegelkörper hervor- ruft.

Das hat bei richtiger Wahl des Anstellwinkels der Schrägverzahnung - die getriebenen Zähne müssen auf die antreibenden auflaufen den Vorteil, daß die in Achsrichtung wirkende Komponente der auf die jeweiligen .Zähne der Keilverzahnung wirkende Zahnkraft die anpressende Kraft, die die Zylinderkörperstirnfläche mit dem Steuerspiegel in dichtender Berührung hält, bei der und durch die Drehung der Maschine selbst erst aufgebracht wird.

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Ein Ausführringsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Axialkolbenpumpe.

Das topfförmige Gehäuse 1 einer Axialkolbenpumpe hat einen Innenraum 2, der durch einen Deckel ;5 verschlossen ist. In Längsrichtung sind im Innenraum 2 des Gehäuses zwei Lager angeordnet; ein Wälzlager 4 ist im Boden des Gehäuses, ein Gleitlager 5 in einer Sackbohrung im Deckel J5 angeordnet. In den Lagern ist eine Antriebswelle 6 gelagert, deren eines Ende durch den Boden des Gehäuses 1 hindurchgeführt ist. Durch eine Wellendichtung 7 ist der Innenraum 2 nach außen abgedichtet. In einem Berich nahe dem Wälzlager 4 hat die Antriebswelle einen verstärkten Bund, der eine schräge Keilverzahnung 8 trägt.

Im Innenraum 2 des Gehäuses befindet sich außerdem ein Zylinderkörper 9, der eine mittige Bohrung 10 hat, durch die sich die Antriebswelle 6 erstreckt. An seinem dem Wälzlager 4 zugewandten Ende verengt sich die Bohrung 10 und trägt dort eine ebenfalls schräge Innenverzahnung, die mit der Keilverzahnung 8 der Antriebswelle 6 im Eingriff ist.

Der Zylinderkörper 9 ist in dem gleichen Bereich an seinem Außenumfang in einer an der Innenwand des Gehäuses 1 angeordneten Gleitbahn gelagert. Mit seiner am anderen Ende befindlichen Stirnfläche 14 liegt der Zylinderkörper 9 gegen den Steuerspiegel 15 eines im Deckel 3 angeordneten Steuerspiegelkörpers l6 an.

Im Steuerspiegelkorper 16 sind, zwei bogenförmige Steuerschlitze 17, 18 angeordnet, in die je eine Zu- 20 bzw. Ablaufbohrung I9 münden. Auf einem zu seiner Achse konzentrischen Kreis sind im Zylinderkörper 9 mehrere achsparallel verlaufende Zylinder 12 angeordnet, in denen Kolben dicht und gleitend geführt sind. Vom Boden.

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der Zylinder verlaufen schräge Durchgangsbohrungen 21, die auf einem Teilkreis in der Zylinderkörperstirnfläche 15 münden, der dem Mittelkreis der Steuerschlitze entgpricht.

An seinem aus den Zylinder 12 herausragenden Ende hat jeder Kolben 15 einen Kugelkopf 22, der in der Kugelpfanne eines Gleitschuhs 25 gelagert ist.

Die Gleitschuhe legen sich gegen eine im Innenraum 2 nahe dem Wälzlager 4 schwenkbar angeordnete und mit einer ringförmigen || Gleitbahn versehene Schiefscheibe 24, durch die sich die Antriebswelle 6 erstreckt (in der Zeichnung ist die Schiefscheibe 24 um 90° verdreht dargestellt).

In dem von der Antriebswelle 6 und der Bohrung 10 des Zylinderkörpers 9 gebildeten Ringraum ist eine Feder 26 angeordnet, die sich einerseits an einem Zwischenring 25 abstützt, der gegen den , Wulst der Antriebswelle 6 liegt, die die schräge Keilverzahnung trägt und die sich andererseits an einem Sprengring 27 abstützt, welcher in der Innenwandung der Bohrung 10 angeordnet ist. Wird die Antriebswelle 6 von einem nicht dargestellten Motor angetrieben, so wird der Zylinderkörper 9 in Drehung versetzt. Die ander Schieföcheibe sich abstützenden Kolben beginnen dann den bekannten Pump-™ Vorgang, auf dessen Beschreibung hier verzichtet v/erden soll.

Bei Rechtslauf der gezeichneten Pumpe wird von der dargestellten

schrägen Keilverzahnung 8, 11 auf den Zylinderkörper 9 eine senkrecht zur Drehachse gerichtete Umfangskraft ausgeübt und zugleich eine axiale Kraft, die sich als Anpreßkraft zwischen der Zylinderkörperstirnfläche 14 und dem Steuerspiegel 15 auswirkt. Die Umfangskraft und die axiale Kraft bilden zusammen die resultierende Zahnkraft. Da die resultierende Zahnkraft mit steigender Belastung der. Pumpe zunimmt, nimmt auch ihre axiale Komponente und damit die axiale Anpreßkraft zwischen Zyüinderkörper und Steuerspiegelkörper zu.

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Um auch bei niedrigen Belastungen und bei niedrigen Drehzahlen, wenn die axiale Zahnkraftkomponente noch gering ist, eine sicher dichtende Anlage zwischen Zylinderkörperstirnfläche und Steuerspiegel zu erreichen, ist bei der dargestellten Pumpe die an sich bekannte Federanordnung in dem oben beschriebenen Ringraum vorgesehen.

Es ist selbstverständlich, daß bei Verwendung der in der Zeichnung dargestellten Keilwellenverzahnung die günstige Wirkung der axialen Zahnrkaftkomponente nur in einer Drehrichtung und je nach Wahl der Schrägstellung nur im Pumpbetrieb oder, wenn es sich um einen Motor handelt, im Motorbetrieb wirksam ist.

Soll die andrückende Wirkung in beiden Drehrichtungen sichergestellt werden, so muß die Keilwellenverzahnung mit in zwei Richtungen schrägverzahnten, also mit winkelförmig angeordneten Zähnen (sog. Pfeilverzahnung) ausgeführt v/erden. Dabei wird die Winkellage der Zahnflanken und die Flankenspiele so gewählt, daß bei jeder Drehrichtung jeweils die Flanken zur Anlage kommen, die eine andrückende Axial kraft hervorrufen.

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Claims (2)

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   Ansprüche :

   ( IJ Axialkolbenmaschine, Pumpe oder Motor, mit einem drehbar gelagerten, mit Kolben aufnehmenden Zylindernversehenen Zylinderkörper, der mit einem Steuerspiegel zusammenarbeitet und mit einer Andrückvorrichtung, die eine dichtende Berührung zwischen Zylinderkörperstirnflache und Steuerspiegel erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkörper mittels einer schrägverzahnten Keilwellenverzahnung (8, 11) drehfest mit der Antriebswelle (6) der Axialkolbenmaschine so verbunden ist, daß die axiale Zahnkraftkomponente eine belastungsabhängige, dichtende Berührung zwischen Zylinderkörper (9) und Steuerspiegelkörper (ΐβ) hervorruft.
2. 2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilwellenverzahnung (8, 11) in zwei entgegengesetzten Richtungen schrägverzahnt ausgeführt ist.

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