DE2647139A1

DE2647139A1 - Axialkolbenmaschine in schwenkschlittenbauform

Info

Publication number: DE2647139A1
Application number: DE19762647139
Authority: DE
Inventors: Franz Forster
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1976-10-19
Filing date: 1976-10-19
Publication date: 1978-04-20

Description

?1Axialkolbenmaschine in Schwenkschlittenbauform«
Die Erfindung betrifft eine einstellbare Axialkolbenmaschine der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung. Bei den bisher bekannten Maschinen dieser Gattung ist der Schwenkschlitten auf zwei zylindrischen Gleitbahnen abgestützt, wobei jeder der Kanäle im Schwenkschlitten in einer dieser beiden Gleitbahnen mündet und in der Gleitbahn im Gehäuse ein Schlitz angeordnet ist, der bei jeder Lage des Schwenkschlittens der Mündung gegenüber liegt und von dem aus die Flüssigkeit zu einem Anschluß im Gehäuse geführt wird. Diese zylindidrischen Gleitbahnen, die gleichzeitig dichten müssen, erfordern einen hohen Fertigungsaufwand und bergen die Gefahr zu Störungen in sich, die durch Fressen des Schwenkschlittens verursacht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde;diese Nachteile zu beseitigen und eine Führung des Schwenkschlittens und eine mit Führung der Flüssigkeit zu schaffen, die normalen Werkzeugmaschinen auf einfache Weise hergestellt werden kann, zuverlässig dichtet und nicht aus der Konstruktion heraus die Gefahr eines Fressens in Gleitbahnen in sich birgt.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Mündungen der Kanäle liegen somit in ebenen (planen) Flächen und die Gegenflächo im Gehäuse sind ebenso ebene Flächen. Solche ebenen Flächen können in einfacher Weise hergestellt und bearbeitet werden, insbesondere können die Flächen am Schwenkschlitten in sehr einfacher Weise geläppt werden.
Bei einer bisher bekannten Masehine in Schwenkschlittenbauform war bereits radial zur KrUmmungsachse ein Andrückstück vorgesehen, welches unter der Wirkung des Flüssigkeitsdruckes gegen die Gegenfläche anliegt und so ein Abdichten bewirkt. Diese Andrückstücke mußten aber infolge der radialen Kanalführung zylindrische Dichtflächen aufweisen, die herzustellen einen erheblichen Aufwand erfordert. Im Gegensatz dazu sind die bei einer Axialkolbenmaschine gemäß der Erfindung erforderlichen Dichtkörper sehr einfach herzustellen und auch mit ihren Gleit- flächen einfach fein zu bearbeiten, da sie nur ebene Gleitflächen aufweisen.
Durch Ausgleichdruckpolster in Ausgleichtaschen wird gesichert, daß auf den Schwenkschlitten keine seitlichen Kräfte von den Mündungen her einwirken. Durch die Umlenkung der Kanäle innerhalb des Schwenkschlittens von der radialen in die seitliche Richtung ergeben sich allerdings in radialer Richtung größere Kräfte auf den Schwenkschlitten, die jedoch ohne weiteres durch die bekannten Lagermittel fUr den Schwenkschlitten aufgenommen werden können. Da der Schwenkschlitten nicht mehr in Gleitbahnen gelagert werden muß, die gleichzeitig zur Dichtung Schwdienen, kann der enkschlitten auch in Wälzlagern gelagert werden. Auch dadurch ist die Herstellung vereinfacht und die Gefahr von Stbrungen vermindert.
Bei einem bestimmten Schwenkwinkel in einer bestimmten Maschinengröße legen die seitlich im Schwenkschlitten angeordneten Mündungen kleinere Wege zurück als radial am äußeren Umfang angeordnete Mündungen. Um extrem große Schwenkwinkel zu ermöglichen, können statt der Dichtmündungsteile auch Zwischenteile vorgesehen sein, die sowohl gegenüber dem Gehäuse als auch gegenüber dem Schwenkschlitten verschiebbar sind und dabei in jeder Lage des Schwenkschlittens die Mündung in dessen Seitenfläche mit der Gegenmündung im Gehäuse verbinden (für radiale Anordnungen slnd solche Zwischenteile durch die DT-OS 2 003 851 bekannt).
Für aus dem Gehäuse ansaugende Pumpen oder in das Gehäuse auslassende Motoren ist es auch möglich, die eine seitliche Mündung des Schwenkschlittens unmittelbar in das Gehäuse münden zu lassen, sofern auf dem verbleibenden Teil der seitlichen Fläche oder an anderer Stelle in hinreichendem Maße FUUrungsmittel vorgesehen sind, die für eine exakte Führung des Schwenkschlittens und Aufnahme von ggfs. an diesem auftretenden Seitenkräften sichern.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Figur 1 zeigt einen Schnitt durch die Achsen einer Axialkolbenmaschine gemäß der Erfindung.
Figur 2 zeigt einen Schnitt durch die Wachse$ der Zylindertrommel senkrecht zur Zeichenebene in Figur 1.
Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf Bchwenkschlitten und Gehäuseboden in Richtung der Zylindertrommelachse.
Dabei ist in allen drei Figuren der Schwenkschlitten und damit die Zylindertrommel in mittlerer Schwenklage dargestellt.
In dem Gehäuse 1 ist die Triebwelle 2 mittels zweier Wälzlager 3 und 4 gelagert. Mit der Welle 2 ist fest der Triebflansch 5 verbunden, in dem die Pleuelstangen 6 durch Kugelköpfe 7 gelagert sind. In ihrem anderen Ende sind die Pleuelstangen 6 Win den Kolben 8 ebenfalls durch jeweils ein Kugelgelenk gelagert. In der Mitte des Triebflansches 5 ist durch einen Kugelkopf 9 der Mittelzapfen 10 gelagert, auf dem die Zylindertrommel 11 gelagert ist, in der die Zylinderbohrungen 12 angeordnet sind. In jeder Zylinderbohrung 12 verschiebt sich ein Kolben 8. Jede Zylinderbohrung 12 mündet mit einem Mündungskanal 13 in der Stirnfläche der Zylindertrommel, die gegen den Schwenkschlitten 14 anliegt.
Eine Feder 15 drückt die Zylindertrommel 11 gegen den Schwenkschlitten 14, der seinerseits gegen zwei Wälzlager abgestützt ist, die aus Wälzkörpern 16 bestehen, die durch einen Käfig 17 Geführt werden und sich gegen eine zylindrische$ Bahn 18 abstUtzen, deren Krümmungsachsef durch den Mittelpunkt des Kugelkopfes 9 geht.
In eine zentrale Bohrung 19 des Schwenkschlittens 14 ragt ein Zapfen 20, der in die Bohrung 19 mit dinem Kugelkopf 21 eingreift und der in einem Stellkolben 22 befestigt ist, der in einem Stell- zylinder 23 verschiebbar ist und von beiden Seiten her mit bar Steuerdruck beaufschlag- ist, wobei der Stellzylinder 23 beiderseits durch einen Stopfen 24 verschlossen ist.
Die Führungsbahn 18 und der Stellzylinder 23 und entsprechend die Stopfen 24 sind in dem Gehäuseboden 25 angeordnet, der gegen das Gehäuse 1 durch in der Zeichnung nicht mehr dargestellte, in die Gewindebohrungen 26 eingeschraubte Schrauben verschraubt ist.
In dem Schwenkschlitten 14 sind zwei Kanäle 27 und 28 angeordnet, von denen der Kanal 27 mit dem halbkreisförmigen Kanal 29 und der Kanal 28 mit dem halbkreisförmigen Kanal 3m in der Steuerspiegelfläche des Schwenkschlittens 14 in Verbindung steht.
Der Schwenkschlitten 14 ist seitlich zwischen den beiden Wänden 31 und 32g des Gehäusebodens 25 geführt. Der Kanal 27 mündet in der der Gehäusewand 31 gegenüberliegenden seitlichen Wand 33 des Schwenkschlittens 14 und der Kanal 28 mündet in der der Wand 32 gegenüberliegenden Wand 34 des Schwenkschlittens 14.
Im Gehäuseboden 25 sind zwei Bohrungen 35 und 36 angeordnet.
In der Bohrung 35 ist ein Mündungsdichtteil 37 angeordnet, und durch einen O-Ring 38 abgedichtet. Entsprechend ist in der Bohrung 36 ein Mündungsdichtteil 39 angeordnet und ebenfalls durch einen O-Ring 38 abgedichtet. Beide Mündungsdichtteile 37 und39 werden durch je eine Feder 40 gegen die jeweils zugeordnete Seitenwand 33 bzw. 34 des Schwenkschlittens 14 gedrückt. In dem Milndungsteil 37 ist ein zur Wand 33 hin ßoffener Kanal 41 angeordnet, dem bei jeder Lage des Schwenkschlittens 14 die Mündung des Kanales 27 derart gegenüberliegt, daß diese durch den Kanal 41 voll abgedeckt wird. Ebenso ist in dem Mündungsdichtteil 39 ein solcher Kanal 42 angeordnet, der bei jeder Lage des Schwenschlittens 14 die Mündung des Kanales 28 abdeckt.
Führt die Bohrung 35 hohen Druck und die Bohrung 36 nur geringen Druck so wird durch den gleichzeitig in der Tasche 41 anstehenden Druck eine entsprechende Kraft auf die Seitenwand 33 des Schwenkschlittens 14 ausgeübt. Um den Schwenkschlitten 14 nicht durch eine einseitige Kraft zu belasten, belasten,sind deshalb in dem Mündung dichtteil 39 zwei weitere Taschen 43 und 44 angeordnet, die durch einen Kanal 45 mit dem Kanal 27 in Verbindung stehen, wobei die Summe der freien Flächen der Kanäle 43 und 44 der der Seitenfläche 33 gegenüberliegenden Fläche des Kanales 41 entspricht.
Um umgekehrt dann, wenn in der Bohrung 36 Hochdruck ansteht, einen Kraftausgleich zu erzielen, sind zwei analoge Taschen 46 und 47 in dem Mündungsdichtteil 37 vorgesehen und durch einen Kanal 48 mit dem Kanal 28 verbunden.
Die engste Stelle des Durchlaßkanales in den Mündungsdichtteilen 37 und 39 ist jeweils so viel kleiner als der in der Bohrung 35 bzw. 36 gerührte Außendurchmesser, daß der Druck auf dieser Ringfläche eine Axialkraft ergibt, die die Axialkräfte in den Taschen 41 + 46 + 47 bzw. 42 + 43 + 44 ausgleicht.
So weit bei ausgeschwenkter Lage des Schwenkschlittens 14 durch die Strömung aus dem Kanal 27 in die Tasche 41 oder aus dem Kanal 28 in die Tasche 42 außermittige Kräfte an den Mündungsdichtteilen 37 bzw. 39 auftreten werden diese durch die Führung in der Bohrung 35 bzw. 36 aufgenommen.
Die Gewinde löcher 49 dienen zum Anschluß von Flanschverbindungen, mit denen Rohre an den Gehäuseboden 25 angeschraubt werden.
Die Herstellung einer solchen Maschine bereitet somit keine besonderen Schwierigkeiten. Alle fein zu bearbeitenden Teile sind eben. Die Führungsbahnen 18 können als getrennte Bahnen in die relativ grob bearbeitete Fläche des Gehäusebodens 25 eingelegt werden und alle Teile stellen sich selbst nach.
Patentansprücke: L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche: Einstellbare Axialkolbenmaschine in Triebflanschbauform, deren Zylindertrommel steuerspiegelseitig gegen einen Schwenkschlitten abgestützt ist, der in einer um eine Krümmungsachse gekrümmtelr Führungsbahn im Gehäuse geführt ist und senkrecht zur Krümmungsachse stehende seitliche Flächen aufweist und auf der der Zylindertrommel zugewandten Seite zwei annähernd halbkreisförmige Kanäle aufweist, die mit je einem durch den Schwenkschlitten hindurchgeführten Kanal in Verbindung stehen, wobei das jeweils andere Ende dieses Kanales in einer Mündung endet, die bei jeder möglichen Lage des Schwenkschlittens einer Gegenmündung im Gehäuse gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der beiden Kanäle (27 und 28) jeweils in einer der beiden seitlichen Flächen (35 bzw. 349 des Schwenkschlittens (14) angeordnet sind.
2.) Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder MUndung des Kanales (27 oder 28) oder vorzugsweise in jeder Gegenmündung der Bohrungen (35 bzw.

36) ein Mündungsdichtteil (37 bzw0 39) angeordnet ist.
3.) Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder vorzugweise Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Kanäle (27 und 28) mit an der jeweils anderen seitlichen Fläche (34 bzw. 33) angeordneten Ausgleichtaschen (46J 47 bzw. 43, 44) verbunden ist.
4.) Axialkolbenmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkschlitten (14) in Wälzlagern (16, 17, 18) abgestütz ist.