DE3942189C1 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE-OS 37 43 125 ist eine derartige Axialkolbenmaschine bekannt, deren
Schrägscheibe außermittig der Triebwellenachse über ein Schwenklager schwenkbar am
Gehäuse abgestützt ist. Das Schwenklager besteht aus zwei mit gegenseitigem Abstand
angeordneten halbkugelförmigen Lagerstücken, die mittels Zapfen in Bohrungen im
Gehäuse abgestützt sind und in sphärische Ausnehmungen einfassen, die in der der
Wirkfläche gegenüberliegenden Rückseite der Schrägscheibe ausgebildet sind. Die
Mittelpunkte der halbkugelförmigen Lagerstücke definieren die Schwenkachse.
Aufgrund der Anordnung des Schwenklagers außermittig der Triebwellenachse und in
dem zumindest der Schrägscheibendicke entsprechenden Abstand von der
Schrägscheiben-Wirkfläche weist letztere bei der Schrägscheiben-Verschwenkung eine
derart gerichtete radiale Bewegungskomponente auf, daß eine Abstandsverringerung
zwischen dem inneren Schrägscheibenrand des schwenklagerfreien Schrägscheibenteils
und der Triebwelle eintritt. Der theoretisch maximal erzielbare Schwenkwinkel ist bei
einer Abstandsverringerung auf 0 erreicht.
Die gleichen Verhältnisse bestehen bei der aus der DE-OS 37 33 083 bekannten
Axialkolbenmaschine, deren Schwenklager für die Schrägscheibe aus bezüglich der
Triebwelle radialen Gehäuse-Stützflächen und von diesen abgestützten konvexen
Vorsprüngen an der Schrägscheiben-Rückseite besteht. Die Berührungsflächen zwischen
den konvexen Vorsprüngen und den Gehäuse-Stützflächen definieren die wirksame
Schwenkachse. Auch hier tritt bei Verschwenkung der Schrägscheibe die vorerwähnte
radiale Bewegungskomponente auf, die eine Abstandsverringerung zwischen dem
inneren Schrägscheibenrand des sich von den Gehäuse-Stützflächen abhebenden
Schrägscheibenteils und der Triebwelle hervorrufen. Diese Abstandsverringerung ist
jedoch größer als der Betrag der vorgenannten radialen Bewegungskomponente, und
zwar um den Betrag einer weiteren gleichsinnig gerichteten radialen
Bewegungskomponente, die sich dadurch ergibt, daß während der Schrägscheiben-
Verschwenkung die konvexen Vorsprünge zur Vermeidung von Gleitreibung auf den
Gehäuse-Stützflächen in Richtung der Triebwellenachse abrollen und die wirksame
Schwenkachse sich folglich mit gleichem Richtungssinn
verlagert. Dementsprechend ist der tatsächlich erzielbare
maximale Schwenkwinkel geringer als der Anordnung des
Schwenklagers relativ zur Triebwellenachse und zur
Schrägscheiben-Wirkfläche entspricht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Axialkolbenmaschine der
eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß deren
Schrägscheibe auf größere Schwenkwinkel einstellbar ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die wirksame
Schwenkachse in einem dem Richtungssinn der radialen
Bewegungskomponente der Schrägscheiben-Wirkfläche
entgegengesetzten Richtungssinn radial verstellbar ist. Auf
diese Weise wird entsprechend der Größe der radialen
Verstellung der wirksamen Schwenkachse der sich während der
Verschwenkung an die Triebwelle annähernde bzw. sich stärker
annähernde innere Schrägscheibenrand von der Triebwelle
zurückgenommen. Diese Zurücknahme wird direkt in eine
Vergrößerung des Schwenkwinkels umgesetzt. Die
Abstandsverringerung kann völlig aufgehoben oder sogar in eine
Abstandsvergrößerung umgekehrt werden. Mit der
erfindungsgemäßen Lösung können unter voller Ausnutzung der von
der Triebwelle durchsetzten Schrägscheiben-Durchgangsbohrung,
d. h. ohne Vergrößerung derselben und somit ohne
Festigkeitseinbußen, Schwenkwinkel größer als 20° eingestellt
werden.
Die erfindungsgemäße Lösung ist auf sämtliche
Axialkolbenmaschinen in Schrägscheibenbauweise anwendbar, d. h.
auf Maschinen, deren Schrägscheiben sowohl außerhalb der Ebene
ihrer Wirkfläche mittig oder außermittig zur Triebwellenachse
als auch in der Ebene ihrer Wirkfläche außermittig der
Triebwellenachse gelagert sind. Im letzteren Fall nähern sich
bei der Verschwenkung der Schrägscheibe beide einander
gegenüberliegenden, von einer zur wirksamen Schwenkachse
senkrechten Geraden geschnittene Abschnitte des inneren
Schrägscheibenrandes der Triebwelle an, der weiter von der
Schwenkachse entfernte Abschnitt im stärkeren Maße als der
näher gelegene. Die radiale Verstellung der wirksamen
Schwenkachse erfolgt in einem solchen Fall entgegen dem
Richtungssinn der radialen Bewegungskomponente dieses weiter
von der wirksamen Schwenkachse entfernten Abschnittes. Die
erfindungsgemäße Lösung ist außerdem anwendbar auf
Axialkolbenmaschinen, deren Schrägscheibe in beiden Richtungen,
d. h. von -V bis +V verschwenkbar ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die
wirksame Schwenkachse gleichzeitig mit der
Schrägscheiben-Verschwenkung und vorzugsweise durch dieselbe
radial verstellbar. Dadurch wird eine schnelle und einfach
durchzuführende Schrägscheiben-Verschwenkung erzielt.
Vorteilhafterweise ist die Schrägscheibe über eine die wirksame
Schwenkachse definierende Schwenklageranordnung schwenkbar am
Gehäuse der Axialkolbenmaschine abgestützt, wobei die
Schwenklageranordnung in einer sich in Richtung der radialen
Bewegungskomponente der Schrägscheiben-Wirkfläche erstreckenden
Führungsanordnung am Gehäuse radial verschiebbar geführt ist.
Dabei kann die Führungsanordnung zwei mit gegenseitigem Abstand
angeordnete Führungen und die Schwenklageranordnung zwei in je
einer der Führungen geführte Schwenkhalbkugeln sowie zwei auf
diesen gelagerte, an der Schrägscheibe ausgebildete Halbschalen
umfassen.
Vorzugsweise ist die Schrägscheibe über je zwei zur wirksamen
Schwenkachse parallele Drehzapfen drehbar in zwei an
gegenüberliegenden Gehäuseteilen ausgebildete, in je einer zur
wirksamen Schwenkachse senkrechten Ebene verlaufende
Zwangsführungen geführt, die sich derart erstrecken, daß sie
bei der Schrägscheiben-Verschwenkung der Schwenklageranordnung
eine Bewegung entlang der Führungsanordnung mit dem dem
Richtungssinn der radialen Bewegungskomponente der
Schrägscheiben-Wirkfläche entgegengesetzten Richtungssinn
aufzwingen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die wirksame
Schwenkachse außerhalb der Ebene der Schrägscheiben-Wirkfläche
angeordnet, wobei sie bei Schrägscheiben-Nullstellung die
Triebwellenachse schneiden kann. Außerdem kann die Drehachse
der Drehzapfen bei Schrägscheiben-Nullstellung die
Triebwellenachse schneiden, so daß bei parallel zur
Triebwellenachse verlaufenden Zwangsführungen der Schrägscheibe
in beiden möglichen Richtungen, d. h. sowohl im Uhrzeigersinn
als auch entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn, mit der
erfindungsgemäßen radialen Verstellung der wirksamen
Schwenkachse verschwenkbar ist.
Zur Verschwenkung der Schrägscheibe in bevorzugt eine Richtung
ist es günstig, wenn die Drehachse bei
Schrägscheiben-Nullstellung seitlich der Triebwellenachse
angeordnet ist und/oder die Zwangsführungen unter einem
Führungswinkel schräg zur Triebwellenachse, vorzugsweise in
Richtung der wirksamen Schwenkachse bei
Schrägscheiben-Nullstellung, verlaufen. Dabei kann der
Führungswinkel im wesentlichen gleich dem Schwenkwinkel der
vollständig ausgeschwenkten Schrägscheibe sein.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die
wirksame Schwenkachse bei Schrägscheiben-Nullstellung seitlich
der Triebwellenachse angeordnet, wodurch ebenfalls bevorzugt
eine Verschwenkung der Schrägscheibe in eine der beiden
Richtungen, beispielsweise unter der Wirkung der hydraulischen
Kolbenkraft, erreicht wird.
Vorteilhafterweise ist jeder Drehzapfen in einem in jeder
Zwangsführung geführten Kulissenstein gelagert.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die schwenkbare
Anordnung mit hydrostatischer Abstützung in der
Führungsanordnung gelagert. Zu diesem Zweck ist es günstig,
wenn wenigstens ein Durchgangskanal durch jede Schwenkhalbkugel
eine in deren ebener Gleitfläche ausgebildete Nut mit einer in
deren sphärischer Gleitfläche ausgebildeten Nut verbindet.
Dabei kann wenigstens ein Querkanal in jeder Schwenkhalbkugel
vorgesehen sein, der eine in deren sphärischer Gleitfläche
ausgebildete weitere Nut mit dem Durchgangskanal verbindet.
Zur Schmierölzufuhr zu den Nuten in den ebenen Gleitflächen der
Schwenkhalbkugeln ist vorteilhafterweise je eine in den
Führungen ausmündende Schmierölleitung im Gehäuse vorgesehen.
Die Schmierölzufuhr kann auch über eine Längsbohrung in der
Verstelleinrichtung und angeschlossene Querbohrungen in der
Schrägscheibe erfolgen, wobei die Querbohrungen in je einer der
Nuten in den sphärischen Gleitflächen der Schwenkhalbkugeln
ausmünden. Eine intermittierende Schmierölzufuhr von den
Zylinderbohrungen aus erfolgt vorzugsweise über je eine durch
die Kolben, die Kugelköpfe und die Gleitschuhe hindurchführende
Axialbohrung sowie je eine zu den Schwenkhalbkugeln führende
Durchgangsbohrung in der Schrägscheibe, die einerseits in den
Halbschalen im Bereich der Nuten und andererseits in der
Schrägscheiben-Wirkfläche auf deren Gleitschuhbahn ausmündet.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen
Axialkolbenmaschine gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel mit einer in der Nullstellung
befindlichen Schrägscheibe,
Fig. 2 einen Längsschnitt der Axialkolbenmaschine nach Fig. 1
mit vollständig ausgeschwenkter Schrägscheibe,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Schrägscheibe in der
Nullstellung und in der völlig ausgeschwenkten
Stellung gemäß der Erfindung sowie die maximal
erzielbare Schwenkstellung der Schrägscheibe ohne
Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung, und
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Schmierölzufuhr zur
Schrägscheibe.
Die in der Zeichnung dargestellte Axialkolbenmaschine umfaßt
ein topfförmiges Gehäuse 1, eine Triebwelle 2 mit einer
Triebwellenachse 3, einen Zylinderblock 4, eine Schrägscheibe 5
und einen Steuer- oder Verteilerkörper 6.
Das Gehäuse 1 ist von im wesentlichen quadratischem Querschnitt
und weist einen Gehäuseboden 7 sowie vier sich daran
anschließende Gehäusewandungen 8 auf, an deren freien Enden ein
Gehäusedeckel 9 lösbar befestigt ist.
Die Triebwelle 2 ragt durch eine Durchgangsbohrung im
Gehäuseboden 7 in das Innere des Gehäuses 1 hinein und ist
mittels eines Wälzlagers 10 in dieser Durchgangsbohrung sowie
in nicht gezeigter Weise in einer Sackbohrung im
Gehäusedeckel 9 drehbar gelagert. Die Triebwelle 2 durchsetzt
im Inneren des Gehäuses 1 jeweils eine zentrale
Durchgangsbohrung des Verteilerkörpers 6, des Zylinderblockes 4
und der Schrägscheibe 5.
Der Verteilerkörper 6 ist am Gehäusedeckel 9 befestigt und mit
zwei durchgehenden Öffnungen in Form von nierenförmigen
Steuerschlitzen 11 versehen, die jeweils an einen nicht
gezeigten Saug- bzw. Druckstutzen der Axialkolbenmaschine
angeschlossen sind. Die dem Gehäusedeckel 9 abgewandte und
sphärisch ausgebildete Steuerfläche 12 des Verteilerkörpers 6
dient gleichzeitig als axiale Lagerfläche für den
Zylinderblock 4.
Der Zylinderblock 4 ist mittels einer Keilnut-Verbindung 13
drehfest mit der Triebwelle 2 verbunden und weist achsparallele
Zylinderbohrungen 14 auf, die gleichmäßig auf einem zur
Triebwellenachse koaxialen Teilkreis angeordnet sind und über
Mündungskanäle 15 an der dem Verteilerkörper 6 zugewandten
axialen Zylinderblock-Lagerfläche frei ausmünden. Die
Mündungskanäle 15 sind auf dem gleichen Teilkreis wie die
Steuerschlitze 11 angeordnet. Innerhalb der
Zylinderbohrungen 14 axial verschiebbar geführte Kolben 16 sind
an ihren dem Gehäuseboden 7 zugewandten Enden mit
Kugelköpfen 17 versehen, die in Gleitschuhen 18 gelagert sind
und sich über diese an einer Wirkfläche 19 der am
Gehäuseboden 7 abgestützten Schrägscheibe 5 abstützen.
Kanäle 38, die axial durch die Kolben 16 und die Gleitschuhe 18
verlaufen und lediglich in letzteren angedeutet sind, versorgen
die Gleitflächen zwischen den Kugelköpfen 17 und den
Gleitschuhen 18 sowie die Bahn der letzteren auf der
Schrägscheiben-Wirkfläche 19 mit Schmieröl.
Eine am Zylinderblock 4 innerhalb dessen Durchgangsbohrung
abgestützte und die Triebwelle 2 umgebende Druckfeder 20 drückt
über Druckstifte 21, einen Druckkopf 22 und eine ringförmige
Druckscheibe 23 auf die Gleitschuhe 18 und hält diese somit in
Anlage an der Wirkfläche 19 der Schrägscheibe 5. Der
Druckkopf 22 von kugelausschnittsähnlicher Form ist an einer
hülsenartigen Verlängerung des Zylinderblocks 4 befestigt und
von der Triebwelle 2 durchsetzt. Die Druckscheibe 23 ist mit
ihrem Innenrand auf der Mantelfläche des Druckkopfes 22
beweglich gelagert und liegt, mit Bohrungen 24 freie
Endabschnitte der Gleitschuhe 18 umgreifen, an
Gleitschuhvorsprüngen 25 an.
Die Schrägscheibe 5 ist über eine Schwenklageranordnung um eine
wirksame Schwenkachse 26 schwenkbar am Gehäuseboden 7
außermittig der Triebwellenachse 3, d. h. dieser gegenüber gemäß
der Zeichnung nach links versetzt, abgestützt. Die
Schwenklageranordnung besteht aus zwei Schwenkhalbkugeln 27 und
zwei auf diesen gelagerten Halbschalen 28, die in einander
gegenüberliegenden Randbereichen der der
Schrägscheibenwirkfläche 19 gegenüberliegenden
Schrägscheibenrückseite ausgebildet sind. Die wirksame
Schwenkachse 26 ist von den beiden Mittelpunkten der
Schwenkhalbkugeln 27 definiert. Diese Schwenkhalbkugeln 27 sind
in je einer bezüglich der Triebwelle 2 radial und zur wirksamen
Schwenkachse 26 senkrecht verlaufenden, in der Zeichnung
lediglich angedeuteten Radialführung 29 im Gehäuseboden 7
verschiebbar geführt. In der nicht ausgeschwenkten Stellung
oder Nullstellung der Schrägscheibe 5 verläuft, wie in Fig. 1
gezeigt, deren Wirkfläche 19 radial zur Triebwellenachse 3;
außerdem ist, wie in Fig. 1 zu erkennen, die zentrale
Durchgangsbohrung 30 der Schrägscheibe 5 außermittig der
Triebwellenachse 3, d. h. in Fig. 1 nach rechts verschoben,
angeordnet. Die zentrale Durchgangsbohrung 30 ist im
wesentlichen ellipsenförmig ausgebildet, wobei ihr größerer
Durchmesser sich senkrecht zur wirksamen Schwenkachse 26
erstreckt und eine die Verschwenkung der Schrägscheibe 5 bis in
die in Fig. 2 gezeigte maximale Schwenkstellung ermöglicht.
Eine Verstelleinrichtung 31 in Form einer von einem nicht
gezeigten Antrieb in Richtung des Gehäusebodens 7 verschiebbare
Stange ist in einer seitlich an die Schrägscheibe 5 angesetzten
Nase gelagert.
Wie in Fig. 4 schematisch dargestellt, weist die
Schrägscheiben-Wirkfläche 19 bzw. ein auf ihr liegender Punkt P
bei einer durch einen Pfeil V angedeuteten Verschwenkung der
Schrägscheibe 5 um die wirksame Schwenkachse 26 eine radial
gerichtete Bewegungskomponente R auf, welche die
Schrägscheiben-Wirkfläche 19 in Fig. 4 seitlich nach rechts
verschiebt, bis der auf ihr gelegene Punkt S, in dem der
größere Durchmesser der zentralen Durchgangsbohrung 30 deren
Innenrand 32 schneidet, in der Position S′ an der Triebwelle 2
anliegt und somit eine weitere Verschwenkung der
Schrägscheibe 5 über den erzielten Schwenkwinkel α hinaus
verhindert.
Um jedoch eine größere Verschwenkung der Schrägscheibe 5 bis
zum Schwenkwinkel β in Fig. 4 zu ermöglichen, ist eine
Zwangsführungsanordnung vorgesehen, die bei der
Schrägscheiben-Verschwenkung der wirksamen Schwenkachse 26 eine
bezüglich der Triebwelle 2 radiale Bewegung RE mit einem dem
Richtungssinn der radialen Bewegungskomponente R der
Schrägscheiben-Wirkfläche 19 entgegengesetzten Richtungssinn
aufzwingt. Zu diesem Zweck sind in den von der wirksamen
Schwenkachse 26 geschnittenen Gehäusewandungen 8 zwei parallele
Zwangsführungen 33 ausgebildet, in denen die Schrägscheibe 5
mit je einem parallel zur wirksamen Schwenkachse 26
verlaufenden Drehzapfen 34 drehbar in je einem Kulissenstein 35
geführt ist.
Die Drehzapfen 34 befinden sich sowohl bei nicht
ausgeschwenkter als auch bei völlig ausgeschwenkter
Schrägscheibe 5 auf der in Fig. 4 rechten Seite der
Triebwellenachse 3. Die Zwangsführungen 33 verlaufen derart
schräg unter einem Führungswinkel β′ zur Triebwellenachse 3,
daß ihre Längsmittelachsen 36 sich in den vierten Quadranten Q
eines gedachten Koordinatensystems x-y hineinerstrecken, dessen
Koordinatenursprung auf der Drehachse 37 der Drehzapfen 34
liegt und dessen y-Achse parallel zur Triebwellenachse 3
verläuft. Im vierten Quadranten Q ist die wirksame
Schwenkachse 26 angeordnet. Bei nicht ausgeschwenkter
Schrägscheibe 5 verlaufen die Längsmittelachsen 36 der
Zwangsführungen 33 in Richtung der wirksamen Schwenkachse 26.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist der Führungswinkel β′ der
Zwangsführungen 33 gleich dem Schwenkwinkel β der vollständig
ausgeschwenkten Schrägscheibe 5. Die Zwangsführungen 33 können
aber auch parallel oder in anderen Richtungen schräg zur
Triebwellenachse 3 verlaufen, wie z. B. in Richtung des ersten
Quadranten, wobei je nach Größe des Führungswinkels β′ der
radiale Verstellweg der wirksamen Schwenkachse 26 eingeschränkt
sein kann.
Ebenso wie die Schwenkhalbkugeln 27 in den Führungen 29 sind
die Kugelköpfe 17 in den Gleitschuhen 18 und diese an der
Wirkfläche 19 der Schrägscheibe 5 hydrostatisch abgestützt. Das
zur hydrostatischen Abstützung erforderliche Schmieröl wird
gemäß einer ersten Ausführung von den Zylinderbohrungen 14 aus
über Axialbohrungen 38 in den Kolben 16, den Kugelköpfen 17
sowie den Gleitschuhen 18 (lediglich in letzteren gezeigt)
zugeführt. Von letzteren aus erfolgt eine intermittierende
Schmierölversorgung der Schwenkhalbkugeln 27 über je eine
Durchgangsbohrung 39 durch die Schrägscheibe 5 und je einen
sich anschließenden Durchgangskanal 40 in den
Schwenkhalbkugeln 27, der eine Nut 41 in der sphärischen Fläche
mit einer Nut 41 in der Gleitfläche der jeweiligen
Schwenkhalbkugel 27 verbindet. Von den Durchgangskanälen 40
abzweigende Querkanäle 42 münden in weiteren Nuten in den
sphärischen Flächen der Schwenkhalbkugeln 27 aus.
Anstelle der Schmierölversorgung von den Zylinderbohrungen 14
aus kann gemäß einer zweiten Ausführung das Schmieröl den
Schwenkhalbkugeln 27 über Schmierölleitungen 43 den
Führungen 29 und damit den Nuten 41 in den Gleitflächen der
Schwenkhalbkugeln 27 zugeführt werden. Gemäß einer dritten
Ausführung kann die Schmierölversorgung durch eine
Längsbohrung 44 in der Verstelleinrichtung 31 und sich daran
anschließende Querbohrungen 45 durch die Schrägscheibe 5
erfolgen. Die Querbohrungen 45 münden in den Nuten 41 in den
sphärischen Flächen der Schwenkhalbkugeln 27 aus.
Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine kann in bekannter
Weise sowohl als Motor als auch als Pumpe betrieben werden.
Nachstehend ist ihre Funktion lediglich mit Bezug auf die
erfindungsgemäße Radialverstellung der wirksamen Schwenkachse
beschrieben:
Infolge der außermittig durch den Mittelpunkt des Teilkreises
der Zylinderbohrungen 14 gehenden Triebwellenachse 3 ist die
Schrägscheibe 5 durch die vom Öldruck beaufschlagten Kolben 16
sowie die Kraft der Druckfeder 20 auf ihrer in Fig. 1 rechten
Seite stärker als auf ihrer linken Seite beaufschlagt und wird
auf diese Weise in der in Fig. 2 gezeigten, voll
ausgeschwenkten Stellung gehalten. Die Verstellung der
Axialkolbenpumpe auf geringeres Fördervolumen bis zu der in
Fig. 1 gezeigten Nullstellung mit Nullförderung erfolgt durch
Kraftbeaufschlagung der Verstelleinrichtung 31 auf den
Gehäuseboden 7 zu. Wenn ausgehend von dieser Nullstellung die
Kraftbeaufschlagung der Verstelleinrichtung 31 reduziert wird,
schwenkt die Schrägscheibe 5 um die wirksame Schwenkachse 26
entgegen dem Uhrzeigersinn, wie dies in Fig. 4 durch den
Pfeil V angedeutet ist. Während dieser Schwenkbewegung wird von
den Zwangsführungen 33 über die Schrägscheibe 5 eine in Fig. 4
nach links gerichtete radiale Kraftkomponente auf die
Schwenkhalbkugeln 27 ausgeübt und diesen bzw. der wirksamen
Schwenkachse 26 somit eine Bewegung RE entlang den Führungen 29
mit einem dem Richtungssinn der radialen Bewegungskomponente R
der Schrägscheiben-Wirkfläche 19 entgegengesetzten
Richtungssinn erteilt. Dadurch wird die radiale Bewegung des
Punktes S des Schrägscheiben-Innenrandes 32 in Richtung der
Triebwelle 2 während der Schrägscheiben-Verschwenkung von einer
entgegengesetzten radialen Bewegung überlagert, so daß die
Annäherung dieses Punktes S an die Triebwelle 2 reduziert und
dementsprechend die Schrägscheibe 5 bis zum Erreichen des
Schwenkwinkels β verschwenkt werden kann. In dieser
Schwenkstellung befindet sich der Punkt S in der Position S′′
und die wirksame Schwenkachse 26 in der Position 26′. Bei
Verschwenkung der Schrägscheibe 5 in Richtung Nullstellung wird
die wirksame Schwenkachse 26 in Fig. 4 nach rechts in Richtung
der ursprünglichen Position zurückverschoben.
Claims (23)
1. Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise, deren von
der Triebwelle durchsetzte Schrägscheibe um eine wirksame
Schwenkachse derart schwenkbar ist, daß ihre die Kolben
abstützende Wirkfläche während einer Verschwenkung eine
bezüglich der Triebwelle radiale Bewegungskomponente
aufweist, und sich die wirksame Schwenkachse während der
Schrägscheiben-Verschwenkung verlagert,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wirksame Schwenkachse (26) in einem dem
Richtungssinn der radialen Bewegungskomponente (R) der
Schrägscheiben-Wirkfläche (19) entgegengesetzten
Richtungssinn radial verstellbar ist.
2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wirksame Schwenkachse (26) gleichzeitig mit der
Schrägscheiben-Verschwenkung radial verstellbar ist.
3. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wirksame Schwenkachse (26) durch die
Schrägscheiben-Verschwenkung radial verstellbar ist.
4. Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schrägscheibe (5) über eine die wirksame
Schwenkachse (26) definierende Schwenklageranordnung (27,
28; 27, 28) schwenkbar am Gehäuse (1, 7) der
Axialkolbenmaschine abgestützt und die
Schwenklageranordnung (27, 28; 27, 28) in einer sich in
Richtung der radialen Bewegungskomponente (R) der
Schrägscheiben-Wirkfläche (19) erstreckenden
Führungsanordnung (29, 29) am Gehäuse (1, 7) radial
verschiebbar geführt ist.
5. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsanordnung (29, 29) zwei mit gegenseitigem
Abstand angeordnete Führungen (29) und die
Schwenklageranordnung (27, 28; 27, 28) zwei in je einer der
Führungen (29) geführte Schwenkhalbkugeln (27) sowie zwei
auf diesen gelagerte, an der Schrägscheibe (5) ausgebildete
Halbschalen (28) umfaßt.
6. Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schrägscheibe (5) über zwei zur wirksamen
Schwenkachse (26) parallele Drehzapfen (34) drehbar in zwei
an gegenüberliegenden Gehäuseteilen (8) ausgebildeten, in
je einer zur wirksamen Schwenkachse (26) senkrechten Ebene
verlaufenden Zwangsführungen (33) geführt ist, die sich
derart erstrecken, daß sie bei der
Schrägscheiben-Verschwenkung der Schwenklageranordnung (27,
28; 27, 28) eine Bewegung (RE) entlang der
Führungsanordnung (29, 29) mit dem dem Richtungssinn der
radialen Bewegungskomponente (R) der
Schrägscheiben-Wirkfläche (19) entgegengesetzten
Richtungssinn aufzwingen.
7. Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wirksame Schwenkachse (26) außerhalb der Ebene der
Schrägscheiben-Wirkfläche (19) angeordnet ist.
8. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wirksame Schwenkachse (26) bei
Schrägscheiben-Nullstellung die Triebwellenachse (3)
schneidet.
9. Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der
Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehachse (37) der Drehzapfen (34) bei
Schrägscheiben-Nullstellung die Triebwellenachse (3)
schneidet.
10. Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der
Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwangsführungen (33) parallel zur
Triebwellenachse (3) verlaufen.
11. Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 6
bis 8 und 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehachse (37) bei Schrägscheiben-Nullstellung
seitlich der Triebwellenachse (3) angeordnet ist.
12. Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der
Ansprüche 6 bis 9 und 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwangsführungen (33) unter einem
Führungswinkel (β′) schräg zur Triebwellenachse (3)
verlaufen.
13. Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der
Ansprüche 6 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwangsführungen (33) bei
Schrägscheiben-Nullstellung in Richtung der wirksamen
Schwenkachse (26) verlaufen.
14. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Führungswinkel (β′) im wesentlichen gleich dem
Schwenkwinkel (β) der vollständig ausgeschwenkten
Schrägscheibe (5) ist.
15. Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der
Ansprüche 6, 7 und 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wirksame Schwenkachse (26) bei
Schrägscheiben-Nullstellung seitlich der
Triebwellenachse (3) angeordnet ist.
16. Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der
Ansprüche 6 bis 15,
gekennzeichnet durch
je einen in den Zwangsführungen (33) geführten
Kulissenstein (35), in welchem je einer der Drehzapfen (34)
gelagert ist.
17. Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwenklageranordnung (27, 28; 27, 28) mit
hydrostatischer Abstützung in der
Führungsanordnung (29, 29) geführt ist.
18. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die ebenen Flächen der Schwenkhalbkugeln (27) zur
hydrostatischen Abstützung in den Führungen (29) als
Gleitschuh-Gleitflächen ausgebildet sind.
19. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 17 oder 18,
gekennzeichnet durch
wenigstens einen Durchgangskanal (40) durch jede
Schwenkhalbkugel (27), der eine in deren ebener Gleitfläche
ausgebildete Nut (41) mit einer in deren sphärischer
Gleitfläche ausgebildeten Nut (41) verbindet.
20. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 19,
gekennzeichnet durch
je wenigstens einen Querkanal (42) in den
Schwenkhalbkugeln (27), der den Durchgangskanal (40) mit
einer weiteren Nut in der sphärischen Gleitfläche der
jeweiligen Schwenkhalbkugel (27) verbindet.
21. Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der
Ansprüche 17 bis 20,
gekennzeichnet durch
je eine in den Führungen (29) ausmündende
Schmierölleitung (43) im Gehäuse (1, 7) zur Schmierölzufuhr
zu den Nuten (41) in den ebenen Gleitflächen der
Schwenkhalbkugeln (27).
22. Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der
Ansprüche 17 bis 20,
gekennzeichnet durch
eine Längsbohrung (44) in der Verstelleinrichtung (31) zur
Schmierölzufuhr zu Querbohrungen (45) in der
Schrägscheibe (5), die in je einer der Nuten (4) in den
sphärischen Gleitflächen der Schwenkhalbkugeln (27)
ausmünden.
23. Axialkolbenmaschine nach wenigstens einem der
Ansprüche 17 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur intermittierenden Schmierölzufuhr von den
Zylinderbohrungen (14) aus je eine durch die Kolben (16),
die Kugelköpfe (17) und die Gleitschuhe (18)
hindurchführende Axialbohrung (38) sowie je eine zu den
Schwenkhalbkugeln (27) führende Durchgangsbohrung (39) in
der Schrägscheibe (5) ausgebildet sind, die einerseits in
den Halbschalen (28) im Bereich der Nuten (41) und
andererseits in der Schrägscheiben-Wirkfläche (19) auf
deren Gleitschuhbahn ausmündet.
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