DE3831556A1 - Vorrichtung zum andruck einer zylindertrommel einer variabel verschiebbaren axialen kolbenmaschine gegen eine zugehoerige verschiebbare ventilvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Andruck einer Zylindertrommel in einer variabel verschiebbaren axialen Kolbenmaschine gegen eine zugehörige Ventilvorrichtung und umfaßt eine Federvorrichtung, eine axiale Kolbenmaschine, welche zwischen der Zylindertrommel und der Antriebsscheibe einen Synchronisierungsschaft für die gemeinsame synchronisierte Bewegung genannter Trommel bzw. Scheibe hat, wobei der Schaft an jedem Ende ein Universalverbindungsstück, nämlich von sogenannter tripoider Bauweise mit winkelfester, aber schwenkbarer Verbindung mit der Trommel bzw. der Scheibe aufweisen. Weiterhin ist der Synchronisierungsschaft an jedem Ende annährend axial von der Trommel bzw. der Scheibe durch einen Verbindungszapfen aufgelagert.

In axialen Kolbenmaschinen ist es unumgänglich, daß das Ende der Außenwand der Zylindertrommel gegen die Außenwand einer verschiebbaren Ventilvorrichtung gehalten oder gedrückt wird. Um dies zu gewährleisten, wurden in den letzten Jahren eine Vielzahl von Vorschlägen, basierend auf zwei Grundideen gemacht, d.h. ein Modell in welchem die ausgeübte einseitige Kraft durch einen geschlitzten, federnden Ring oder ähnlich Maßnahmen, welche an der äußeren randlichen Oberfläche der Zylindertrommel wirken (siehe z.B. schwedisches Patent Nr. 3 20 269 oder das entsprechende US-Patent) gewonnen wird oder ein anderer Typ, bei dem die auszuübende, einseitige Kraft zentral an der Trommel angewandt wird. Als Beispiel für einen Apparat der vorhergenannten Art, bei dem die einseitige Kraft zentral angewandt wird, kann die US-Patentschrift Nr. 32 89 604 angeführt werden. Das zentral rotierende Lager der Trommel, ein axiales Druckrollenlager, benötigt radialen Raum und hat auch andere Nachteile. Des Anmelders früheres schwedisches Patent Nr. 74 06 378-5 beschreibt einen Vorschlag für den Andruck einer Zylindertrommel, wobei die Andruckkraft auf das Ende der Außenfläche der Trommel gegenüber der Ventiloberfläche mittels eines randlichen Lagerrings aufgebracht wird, auf dem die Feder wirkt. Früher wurde diese zuletzt genannte Struktur als die platzsparendste angesehen, wobei jedoch während der weiteren Entwicklung von axialen Kolbenmaschinen der variabel verschiebbaren Art erkannt wurde, daß der druckausübende Apparat noch immer wertvollen Platz benötigt. In Verbindung mit immer höheren hydraulischen Drucken wurden mit diesem Ring auch nennenswerte Reibungsverluste gefunden.

So gibt es einen Bedarf zur Entwicklung einer noch strukturell kompakteren Bauweise des Zylindertrommelandruckapparates und gleichzeitig muß solch ein Apparat ohne Verluste arbeiten. Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung vorzuschlagen, welche dies möglich macht, wobei sich die Erfindung grundsätzlich dadurch unterscheidet, daß die Federvorrichtung zwischen einem Lagerbecher eines Verbindungszapfens, welcher axial-beweglich einstellbar an genannter Scheibe und dem entsprechenden Maschinenschaft befestigt ist, liegt, so daß die Andruckkraft auf die Trommel vom genannten Widerlager und der Zwischenschaltung des genannten Synchronisierungsschaftes ausgeübt wird.

Seit in variabel verschiebbaren axialen Kolbenmaschinen mit Synchronisierungsschäften des genannten Typs große Toleranzen beim Zusammenbau der entsprechenden Teile auftreten, wodurch der einseitige Druck, der für den Arbeitsvorgang der Maschine von entscheidender Bedeutung ist, nicht innerhalb des Maschinenentwurfs festgelegt werden kann, sondern durch Einstellvorrichtungen gewonnen werden muß. Der hauptsächliche Vorteil der nun vorgeschlagenen Bauweise, entsprechend der Erfindung, ist, daß diese Einstellung sehr einfach und in einer bisher unmöglichen Art und Weise, nämlich von der Außenseite der Maschine über eine Zentralbohrung im Maschinenschaft, wodurch der Zugang zu dem einstellbaren Widerlager gegeben ist, durchgeführt werden kann. Nachdem somit die Andruckkraft nur durch den Synchronisierungsschaft mit einem Paar Verbindungszapfen übertragen wird, konnte die kompakteste Bauweise erzielt werden, da keine platzverbrauchenden Federkonstruktionen nötig sind, weder innerhalb noch außerhalb der Zylindertrommel oder im Synchronisierungsschaft.

Die Erfindung wird des weiteren beispielhaft in Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben, welche einen longitudinalen Schnitt durch eine variabel verschiebbare axiale Kolbenmaschine, ausgestattet mit dem Andruckapparat entsprechend der Erfindung, darstellt.

In der Zeichnung ist eine variabel verschiebbare axiale Kolbenmaschine mit einer Zylindertrommel 1, welche zentral auf einem Stift 2 der von einem Ventilabschnitt 3 getragen wird, drehbar gelagert ist, dargestellt. Der Ventilabschnitt enthält Ein- und Auslaßleitungen für die Zylindertrommel. Zur Variierung der Versetzung der Maschine ist der Ventilabschnitt entsprechend in einer Rille 4 im Maschinengehäuse 11 bewegbar in der Zeichenebene durch eine Ausgleichsvorrichtung bewegbar, von der nur ein verbindender Antriebsarm 5 dargestellt ist.

Wie gewöhnlich ist in der Zylindertrommel 1 eine Vielzahl von umlaufenden Zylinderbohrungen 6, z.B. neun Stück mit gleichem Abstand vorgesehen, wobei in jeder Bohrung ein Kolben 7 läuft. Über eine Kolbenstange ist jeder Kolben mit einem halbkugeligen Kolbenstangenende verbunden, welches universell drehbar in einer entsprechenden Aussparung in der Antriebsscheibe 10 eingelagert ist. Bei Drehung ist die genannte Scheibe 10 drehbar in dem umgebenden Maschinengehäuse 11 befestigt und fest an- oder integrierend mit dem Maschinenschaft 9 verbunden.

Um eine dauernde synchrone Rotationsbewegung der Zylindertrommel 1 und der Antriebsscheibe 10, unabhängig von ihrer wechselseitigen Winkelstellung für verschiedene gewählte Einstellungen der Maschine zu gewährleisten, sind sie untereinander auf konventionelle Weise durch den Synchronisierungsschaft 12 verbunden. An jedem Ende hat der Schaft 12 eine Universalverbindung 13, vorzugsweise vom sogenannten tripoiden Typ, d.h. er hat drei Lagerstifte 13 a, die in rechten Winkeln vom Synchronisierungsschaft 12 weggehen und gleichmäßig über den Umfang verteilt sind, wobei jeder Stift des weiteren eine drehbare Lagerrolle 13 b trägt. Die Lagerrollen sind in dazu passenden axialen Lagervorrichtungen 13 c untergebracht, welche in der Wand der Zentralbohrung an der Oberfläche am Ende der Zylindertrommel, welche dem Schaft 12 zugekehrt ist, bzw. in der Antriebsscheibe 10 ausgebildet sind. Um größere Ausrichtungswinkel der Zylindertrommel relativ zur Antriebsscheibe nach jeder Seite der zentralen, neutralen Position, nämlich in einer Größenordnung 42° oder mehr zu erlauben, ist bekannt, daß sich beide Enden des Synchronisierungsschaftes 12 in einer kleinen kreisförmigen Bahn frei bewegen müssen. Um diese Kreisbewegung zu kontrollieren, ist ein Verbindungszapfen 14 zwischen einem Lagerbecher 14 a am Ende des Schaftes 12 und einem zentralen Lagerbecher 14 b in der Zylindertrommel 1 bzw. der Antriebsscheibe 10 eingefügt, um so dem Synchronisierungsschaft 12 mehr oder weniger axialen Halt zu geben. Am besten haben beide Verbindungszapfen zylindrische Gestalt mit kugeligen gerundeten Enden, die in den Lagerbechern 14 a und 14 b lagern.

Nach vorliegender Erfindung ist der Lagerbecher 14 b in einer Auflagevorrichtung 15 angebracht, welche ko-axial in der Antriebsscheibe 10 befestigt ist und welche in der Zentralbohrung 16 axial beweglich ist und sich durch die Antriebsscheibe 10 und den Maschinenschaft 9, an dem sie befestigt ist, erstreckt. In der Bohrung 16 ist ein Widerlager 17 eingefügt und zwischen diesem Widerlager und der Auflagevorrichtung 15 ist eine Kompressionsfeder 18 befestigt. Die axiale Position des Widerlagers 17 in der Bohrung 16 und daher auch die Größe der Kraft, welche durch die Kompressionsfeder 18 auf die Zylindertrommel 1 durch Vermittlung des Synchronisierungsschaftes 12 ausgeübt wird, wird durch eine Einstellschraube 19, eingeschraubt in den Gewindeteil der Bohrung 16, bestimmt. Wenn nötig, kann die Einstellschraube 19 mit der Feststellschraube 20, die sich axial außerhalb dieser befindet, festgestellt werden. Es muß besonders vermerkt werden, daß die Schrauben 20 und 19 von dem freien Ende des Maschinenschaftes 9, welches sich außerhalb des Maschinengehäuses 11 befindet, zugänglich sind. Um die Möglichkeiten der Zylindertrommel 1, sich von dem Ventilabschnitt 3 axial abzuheben, zu beschränken, ist es weiterhin notwendig, daß das Federspiel zwischen der Auflagevorrichtung 15 und dem Widerlager 17 durch den Abstandshalter 21 begrenzt wird. In der Anwendungsform, wie dargestellt in der Zeichnung, in der die schraubenförmige Feder 18 lang und dünn ist, ist es daher angebracht, daß der Abstandshalter 21 die Form eines Stabes hat, innerhalb der Feder angebracht ist, und eine Länge hat, die für das axiale Spiel bzw. den axialen Zwischenraum zwischen dem Widerlager 17 und der Auflagevorrichtung 15 einen Wert von etwa 0,1 mm einstellt.

In dem Apparat gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß die notwendige einseitige Kraft auf die Zylindertrommel 1 nicht auf direkte Weise auf genannte Trommel angewendet werden muß, sondern der Synchronisierungsschaft 12 kann vorteilhaft für die Übertragung genannter einseitiger Kraft genutzt werden, trotz des Winkels zwischen dem Schaft 12 und der Zylindertrommel 1 bzw. der Antriebsscheibe 10. Hiermit wird erstens erreicht, daß der Platzbedarf für die Zylindertrommel 1 und ihren Andruckmechanismus reduziert wird und des weiteren kann eine Regulierung der Andruckkraft auf die Zylindertrommel 1 vorgenommen werden, nämlich sehr einfach von außerhalb der Maschine ohne selbige irgendwie öffnen zu müssen.

Obwohl in der oben beschriebenen Anwendungsform die Auflagevorrichtung 15 selbständig axial beweglich in der Bohrung 16 der Antriebsscheibe 10 angebracht ist, kann die Auflagevorrichtung 15 auch fest verankert oder integriert in eine becherförmige Lagervorrichtung (nicht dargestellt) sein, in welcher die Lagerfurchen 13 c sich befinden und welche nicht drehbar ist, aber leicht axial beweglich mit der Antriebsscheibe 10 verbunden ist. Auch andere Modifikationen der oben beschriebenen Anwendungsform des erfinderischen Gegenstandes können innerhalb des Umfangs der begleitenden Ansprüche gemacht werden, was dem Fachmann offenkundig wird.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Andruck einer Zylindertrommel einer variabel verschiebbaren axialen Kolbenmaschine gegen eine zugehörige verschiebbare Ventilvorrichtung mit einer Kompressionsfeder, wobei die axiale Kolbenmaschine zwischen der Zylindertrommel und einer Antriebsscheibe einen Synchronisierungsschaft für gleichzeitige synchrone Drehung der Trommel und eine Scheibe hat, wobei der Synchronisierungsschaft an jedem Ende eine Universalverbindung des sogenannten tripoiden Typs zur winkelfesten, schwenkbaren Verbindung mit der Trommel bzw. der Antriebsscheibe hat, und wobei der Synchronisierungsschaft weiterhin an jedem Ende annähernd axial von der Trommel bzw. der Antriebsscheibe durch einen Verbindungszapfen aufgelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung zwischen einem Lagerbecher eines Verbindungszapfens, welcher axial beweglich im Zentrum der Antriebsscheibe angebracht ist, und einem Widerlager, welches koaxial mit und verstellbar an der Scheibe und dem zugehörigen Schaft angebracht ist, befestigt ist, so daß die Andruckkraft auf die Trommel von dem Widerlager aus durch Zwischenschaltung des Synchronisierungsschaftes wirkt.

2. Eine Andruckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der federnden Bewegung zwischen dem Lagerbecher des Verbindungszapfens, welcher sich in der Antriebsscheibe befindet und der Widerlagervorrichtung durch eine Abstandsvorrichtung begrenzt wird.

3. Eine Andruckvorrichtung nach Anspruch 2, mit einer Federvorrichtung in Form einer relativ langen und dünnen spiralförmig gewundenen Kompressionsfeder, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsvorrichtung die Form eines Stabes hat und innerhalb der Federvorrichtung angebracht ist.

4. Eine Andruckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbecher des Verbindungszapfens, welcher sich in der Antriebsscheibe befindet, zusammen mit einem becherförmigen Lagerelement für die zugehörige Universalverbindung integriert ist, wobei genanntes Lagerelement in der Antriebsscheibe axial beweglich ist.