DE2857567C2 - Mehrhubiger hydraulischer Axialkolbenmotor - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen mehrhubigen hydraulischen Axialkolbenmotor nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei der bekannten mehrhubigen hydraulischen Axialkolbenmaschine werden die einander gegenüberliegenden Arbeitskolben jeweils in einer gemeinsamen Bohrung in einem gemeinsamen mit der Welle drehfest verbundenen Zylinderblock untergebracht. Die Hubkraft der Kolben wird auf die mit diesen zusammenwirkenden mit dem Maschinengehäuse verbundenen Hubscheiben übertragen und damit eine Drehbewegung der Welle hervorgerufen. Die Zu- und Abführung der Arbeitsflüssigkeit zu bzw. aus den Kolbenräumen erfolgt über Ausnehmungen in dem feststehenden zylindrischen Steuerteil, wobei ein axialer Teilbereich der inneren Mantelfläche des Steuerteiles gemeinsam mit Ausnehmungen der äußeren Mantelfläche des Zylinderblockes die Steuerung für die zu- und abzuführende Arbeitsflüssigkeit bildet. Von den gehäusefesten Zu- und Abführöffnungen v/ird die Arbeitsflüssigkeit über Verteilerringkanäle den Ausnehmungen im feststehenden Steuerteil zu- oder abgeführt. Für die Steuerung ist kein Spielausgleich möglich, so daß verhältnismäßig hohe Leckölverluste anfallen, die sich noch bei einer Durchbiegung der Welle infolge äußerer an dieser angreifenden Radialkräfte erhöhen. Außerdem kommt es durch die in den Verteilerringkanälen auftretenden hohen Druckkräfte zu Verformungen des feststehenden Steuerteiles und damit ebenfalls zu einem erhöhten Leckölverlust.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen hydraulischen Axialkolbenmotor nach dem Oberbegriff zu schaffen, der kleine Leckverluste und damit eine hohe Leistungsdichte aufweist.

Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches erreicht.

Bei einhubigen hydraulischen Axialkolbenmaschinen nach dem US-Patent 30 93 081 ist es bekannt, die jeweils auf einer Seite angeordneten Arbeitskolben in jeweils einem mit der Welle umlaufenden Zylinderblock zu einer Arbeitseinheit zusammenzufassen, wobei jede die Arbeitskolben aufnehmende als Sackbohrung ausgebiidete !'.olbenbohrung im Zylinderblock eine durch deren Boden nach außen Führende Arbeitsmittelöffnung aufweist und diese Arbeitsmittelöffnungen mit den auf beiden Stirnseiten einer feststehenden Sieuerplatie als Steuerteil angeordneten Steueröffnungen zusammenwirken und die Steuerplatte die Zu- und Abführöffnungen aufweist. Diese einhubigen Maschinen weisen lediglich zwei nierenförmige Steueröffnungen auf. Verteilerringkanäle sind zur Zu- bzw. Abführung der Arbeitsflüssigkeit zu bzw. von den Steueröffnungen nicht erforderlich.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. t einen Axialschnitt eines hydraulischen Axialkolbenmotors und
: F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-Il der Fig. 1.

In F i g. 1 ist mit 1 die durchgehende sich drehende Welle bezeichnet, die auf beiden Seiten eine Vielkeilverzahnung la, \b aufweist. Diese Vielkeilverzahnungen stehen über entsprechende Innenverzahnungen 2e, 3e der Zylinderblöcke 2 und 3 mit letzteren in drehfester Verbindung. Zwischen den beiden Zylinderblöcken ist eine feststehende ebene Steuerplatte 4 angeordnet, an deren beiden Stirnseiten glockenförmige Gehäuseteile 5 und 6 mittels der Schrauben 20 sowie den Ringdichtungen 19 flüssigkeitsdicht befestigt sind. Diese Gehäuseteile umschließen die Zylinderblöcke und nehmen die Mehrhubscheiben 7 und 8 auf. Die Mehrhubscheiben liegen mit ihren Stirnflächen 7 a, 8a auf den Aufiageflächen 5a, 6a der Gehäuseteile 5,6 auf. Zur Drehsicherung der Hubscheiben auf den Gehäuseteilen weisen beide verzahnte Abschnitte 5b, %b auf, die miteinander in Formschluß stehen.

Durch die formschlüssige Verbindung der Hubscheiben mit den Gehäuseteilen ergibt sich die Möglichkeit, daß trotz der Drehsicherung der Hubscheiben sich diese in radialer Richtung zur Einzentrierung ihrer Laufflächen Tc, 8c bezüglich des zentrischen Laufes der auf diesen abrollenden Kugeln 18 der Arbeitszylinder einstellen können. Die Gehäuseteile nehmen gleichzeitig die beiden Wellenlager 10, 11 sowie die beiden Dichtringe 12,13 auf. An den Innenringen 10a, 11a der als Schrägrollenlager ausgebildeten Wellenlager stützen sich über den Umfang gleichmäßig verteilte Druckfedern 14 ab, die Stützringe !5, 16 gegen die Zylinderblöcke 2,3 drücken, wobei sich letztere an der Steuerplatte 4 abstützen und damit an dieser in kraftschlüssiger und spielfreier Verbindung stehen. Die Zylinderblöcke weisen über ihren Umfang gleichmäßig verteilte als Sackbohrungen ausgebildete Kolbenbohrungen 2a, 3a zur Aufnahme der Arbeitskolben 17 auf. Die Arbeitskolben nehmen in einer schaienförmigen Ausnehmung 17a Abstützkugeln ?8 auf, die an den Laufflächen 7c, 8c der Hubscheiben abrollen. Im Boden 2b, 3b einer jeden Kolbenbohrung sind zentrisch als Bohrungen ausgebildete Arbeitsmittelöffnungen 2c, 3c vorgesehen, die mit den Steueröffnungen 22, 23 der Steuerplatte 4 zusammenwirken. Durch die Anordnung der Steueröffnungen an der Steuerplatte ist deren Größe unabhängig vom Wellendurchmesser. Die Steueröffnungen sind als durchgehende Ausnehmungen in der Steuerplatte angeordnet, so daß sie auf beiden

Seiten der Sieuerplatte die gleiche Form aufweisen. Die Steueröffnungen stehen in abwechselnder Folge über jeweils einen Verteilerringkanal 24,25 mit den Zu- und Abführöffnungen 26, 27 in Verbindung (Fig.2). Die Verleilerringkanäle liegen radial außerhalb der Auflageflächen 2c/, 3dder Zylinderblöcke in der Pteuerplatte. Dadurch ist eine Verformung der Sfeuerplatte im Bereich der Auflageflächen so gut wie ausgeschlossen und damit eine die Leckverluste auf ein geringste. Maß beschränkende ebene Auflagefläche für die Zylinderblöckc gewährleistet.

Die Laufflächen 7c, 8c der Hubscheiben weisen einen sinusförmigen Verlauf mit drei Größt- und drei Kleinstwerten auf. wobei die Differenz aus diesen Werten den Größthub der Arbeitskolben bildet. Die Hubscheiben weisen eine solche Lage bezüglich der Steuerplatte auf, daß Kurvenbereiche zwischen den Größt- und Kleinstwerten und umgekehrt auf den

gleichen Zentriwinkeln liegen wie die Bereiche der Steueröffnungen der Steuerplatten Die Drehung der Welle erfolgt dadurch, daß bei Beaufschlagung der Kolbenräume mit eingezogenen Arbeitskolben auf letztere eine Druckkraft in Auszugsrichtung wirkt. Diese Kraft wird über die Kugeln auf die Lauffläche der Hubscheiben übertragen und entsprechend des Winkels des Laufflächenverlaufes der Hubscheibe in eine axial und tangential wirkende Kraftkomponente aufgeteilt, wobei die tangential wirkende Kraftkomponente über den mit der Welle formschlüssig verbundenen Zylinderkörper auf die Welle ein Drehmoment auswirkt und damit die Welle in Umdrehung versetzt. Dadurch, daß die Anzahl der Arbeitskolben größer als die Anzahl der Steueröffnungen gewählt ist, sind wenigstens zwei Arbeitskolben mit einer unter dem Arfaeitsmitteldruck stehenden Steueröffnung verbunden, so daß sich kein totei- Punkt des Hydromotors einstellen kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

* tr

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Mehrhubiger hydraulischer Axialkolbenmotor mit drehender Weile und mit einander gegenüberliegenden mit Hubscheiben zusammenwirkenden und um die Wellenachse in einem Zylinderblock gleichmäßig verteilt angeordneten Arbeitskolben und Verteilerkanälen, die einerseits mit den Zu- und Abführöffnungen und andererseits mit Steueröffnungen einer feststehenden, quer zur Wellenachse liegenden Steuerplatte verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils auf einer Seite angeordneten Arbeitskolben (17) in jeweils einem mit der Welle (1) umlaufenden Zylinderblock (2, 3) zu einer Arbeitseinheit zusammengefaßt sind und jede die Arbeitskolben aufnehmende als Sackbohrung ausgebildete Kolbenbohrung (2a, 3a) im Zylinderblock eine durch deren Boden (2b, 3b) nach außen führende Arbeitsmittelöffnung (2c, 3c) aufweist und diese Arbeitsmittelöffnungen mit auf beiden Stirnseiten der feststehenden Steuerplatte (4) ■ angeordneten Steueröffnungen (22, 23) zusammenwirken und die Steuerpiatte die Zu- und Abfuhröffnungen (26,27) aufweist, die über zwei Verteüerringkanäle (24, 25) mit. den Steueröffnungen in Verbindung stehen, die parallel und radial außerhalb der Anlagefläche (2d, 3d) der Zyiinderblöcke (2,3) an der Steuerplatte (4) in letzterer verlaufen.