DE1453481A1

DE1453481A1 - Axialkolbenpumpe oder -motor

Info

Publication number: DE1453481A1
Application number: DE19631453481
Authority: DE
Inventors: Oswald Thoma
Original assignee: Unipat AG; Dowty Hydraulic Units Ltd
Current assignee: Unipat AG; Dowty Hydraulic Units Ltd
Priority date: 1962-04-06
Filing date: 1963-03-22
Publication date: 1970-01-22
Also published as: US3198130A; GB990988A

Description

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Dowty Hydrsulio Unit· Limited» Ashohurch, aloe., England und SMIPAT A.G., Glarus, Sehweia

Axialkolbenpumpe oder -motor

Si« Erfindung besieht «ion auf Axialkolbenpuiapen oder Axialkolben« motor·«, dl· «la· frieewelle aufweisen, mit der ein Triebflansoh fest verbunden ist, und eine ^y lindert ruiieel be ei tuen, die um eiä* sur Drehachse der Triebwtelle geneigte Achse drehbar let und achsparallele Zylinder aufweint, in denen Kolben verschiebbar angeordnet sind, Ton denen Kolbenstangen ausgehen, die sowohl Alt den »u« gehörigen Kolben als auoh mit dem Iriebflansch schwenkbar Yerbunde η sind. Bei solohen Axialkolbenmaschine]! werden die Kolbenstangen verhältnismäJig lang ausgeführt, Ujj die Radialkoiaponente der von den Kolbenstangen auf den i'riebflanech übertragenen Kraft möglichst klein zu halten. Dies erfordert «nen verhältnismäßig grossen Abstand der Zylindertrommel vom Triebflansch, wodurch die Baulänge der Maschine vergröeaert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu. vermeiden, wo au erfinduogsgemäS vorgeschlagen wird, ein den l'riebi'lansoh umgebendes Radiallager vorzusehen. Dadurch werden die auf den 'friübflansoh wirkenden Raaialkräfte direkt am friebflaasoh aufgenommen, sodaß die Zylindertromiuel näher an den Triabflansch herangerückt werden kann ohne ein Terkanten des Triebflansohes durch die Radialkräfte befürchten au müssen. Die Baulänge der Masoiiine wird dauuroh verringert.

Das Radiallager ist vorzugsweise so angeordnet, daS die durch die Schwenklader der Kolbenstangen im Triebflanaoh gelegte Ebene die Lage ri" lache schneidet» Insbesondere kann das Radiallager so angeordnet werden, dafl seine Mittelebene auf der der Zylindertrommel abgewandten Seite der durch die Kolbenstangen gelegten Ebene liegt.

Das äohwenklager jeder Kolbenstange weist vorzugsweise einen Gleitschuh auf, 4er auf einer Auflagefläche entlanggleitet und ausamaen mit dieser

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•ine Druckkammer begrenzt, dar Flüssigkeit unter Druck Ton de« dar Kolbenstange augeordneten Zylinder durch eine den Kolben, die Kolbenstange und den eieitecauh durchdringenden Kanal zugeführt wird«

Ua die Xantenpreaaung in dea den Triebflanech uagebendan Radiallager klein au halten, ist es zweckmäßig, die Triebwell· an einer Tom Iriebflansch entfernten Stelle in einem Radiallager zu lagern. Der Zwischenraum zwischen diesem Radiallager und dea Triebflansch kann dazu ausgenützt werden, eine Zahnradpumpe unterzubringen, Ton der ein Zaunrad fest auf der Sriebwslle zwischen dem genannten Radialla&er und dem l'riebflansch angeordnet iet. Diese Pumpe kann zum Beispiel als Füllpumpe für ein hydroatatiaches Getriebe dienen.

JBin Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen naher erläutert. Es

fig. 1 einen Längeschnitc durch die aauptteiie einer erfindungsg·- außen Axialkolbenpumpe, und

Pig. 2 einen Längaaehnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Puape in einer zur Schnittebene der Fig. 1 senkrechten Jjibene.

Die Axialkolbenpumpe weist ein Gehäuse 1 auf, in dem eine Antrieb·« welle 2 drehbar gelagert ist. Die Welle 2 trägt einen Triebflansoh 3, der im Beispiel mit der «felle eine tackig ist. Kolbenstangen 4 sind an ihrem einen Ende schwenkbar mit dem i'riebi'laoach 3 und- »^a ihrem anderen schwenkbar mit Kolben 5 verbunden. Jeder Kolbeu 5 hat ein Kolbenhemd 5a, welches die Kolbenstange 4 über ein Teil ihrer Länge umgibt. Jeder Kolben 5 ist verschiebbar in einer Zylinderbohrung 6 einer Zylindertrommel 7 angeordnet. Die Zylinaerbohrungen sind gleichmäßig um aie Drehachse der Zylindertrommel herum an^eorandt and verlaufen im wesentlichen parallel zu dieser Acuse.

Die Zylindertrommel ^ ist auf einem Wellenstumpf ^, der τοη einem Ventilkörper θ auegeht, radial gelagert. Zylindertrommel 7, Ventilkörper β und Wellenstumpf ^ sind in einem Joch 11 angeordnet, da« über Schwenkzapfen 12 schwenkbar am Gehäuse 1 befestigt ist. Di· Zylindertrommel J ist ua eine Achse drehbar, die zu der Drehachse

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der Antriebswelle Z und d·· Triebf!ansehes 3 geneigt ist. Si· Drehbewegung der Antriebswelle 2 wird durch Anlag· der Kolbenstangen 4 aft de» Kolbenhemden 5* ihrer Kolben 5 auf die Zylindertrommel 7 übertragen. Sine Verschwenkung des Joch« 11 relatir zum Gehäuse 1 verändert de« Neigungswinkel «wieeheη den Drehachsen der Antriebewelle 2 und der Zylindertrommel 7 und damit den Kolbenhub.

Sie Drehbewegung der Antriebswelle 2, des Triebflansches 3 und der Sylindertroauoel ^ verursacht ein Ansaugen und Aussohieben von flüssigkeit in die baw. aus den Zylinderbohrungen 6 durch 3teueröffnungen 1« Ventilkörper 8· Die Sohwenkrerbindung »wischen jeder Kolbenstange vuad de« friebflansoh 3 wird durch das kugelförmige Ende der Kolbenstange 4 und einen Gleitschuh 13 gebildet, in dem da» Kugelende gelagert ist. Der Gleitschuh 13 ist prallel zur Drehachse der Antriebswelle Tersshiebbar in einer Aussparung im iriebflansch 3 gelagert. JEiae Auflageflaehe 14 ist drehbar im Gehäuse 1 angeordnet und der eieitsohuh 13 gleitet Über die fläche 14t wenn der Triebflansoh 3 u* läuft.

Sie an der Flache 14 anliegende Gleitschuhfläohe weist eine Aussparung aufι die ait der fläche 14 eine Druckkammer 15 begrenzt. Jeder Druokxaaaer wird τοη der zugehörigen Zylinderbohrung 6 Druokflüssig* keit durch «inen Kanal 16 ia Kolben 5, in der Kolbenstange 4» im Gleitschuh 13 und durch eine Drosselstelle 13a zugeführt. Die flüssigkeit kann aus dar Kammer 15 zwischen den Gleitschuh 13 und die Auflagefläche 14 gelangen. Die Druckflüssigkeit in jeder Kammer bildet ein hydrostatisches Lager und erzeugt eine Kraft, welche dem Schub entgegenwirkt, der während des Betriebs der Pumpe τοη jeder Kolbenstange 4 auf ihren Gleitschuh 13 in einer Richtung parallel zur Drehachse der Antriebswelle 2 ausgeübt wird.

Der Sohub, der während des Betrieb· der Pumpe τοη jeder Kolbenstange in einer eeakreoht zur Drehachse der Antriebswelle stehenden Sichtung, d.h. im radialer Riohtung, ausgeübt wird, wird durch die Gleiteohuhe auf dea friebflansch 3 übertragen. Bine Innenfläche de« Gehäuse· 1 iat ale radiales Dru«Ji.afer 17 ausgebildet, welches die üafaagsflache Aes triesflaaach»s 3 «»gibt, um den radialem 8ohub, der durch die Kolben-

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stangen 4 auf den Triebflansch 3 ausgeübt wird_f aufsunehaen. Der Triebflansch 3 hat einen Konzentrisch sur Antriebswelle angeordneten flansch 18 an seinen Umfang, us eine grosser« üerührungsfläohe «it dem Lager 17 zu erhalten, als ee sonst durch den Triebflansch 3 ohne den Flansch. 18 möglich wäre«

Sas Haupt lager 17 nisuat suaindest einen wesentlichen Teil des radialen Schubes auf, der auf den Triebflansch 3 durch die Solbenstangen 4 ausgeübt wird· Aus Fig. 1 ergibt sich, daß eine Ebene, die durch die Mittelpunkte der Kugelenden der Kolbenstangen 4 gelegt ist, auch die Lagerfläche des Lagers 17 schneidet. Die Wirkungslinie der Lager 8, die in der Ltittelebene dee Lagers 17 liegt, ist jedoch nicht in der vorgenannten, durch die Kugelenden der Kolbenstangen 4 gelegten Eben· angeordnet, sondern ist gegenüber dieser üibene rersetzt, und zwar nach der der 4ylindert ro ame1 7 entgegengesetzten Seite. Dadurch ergibt sieh ein i»ruhiaoaont, das auf den Triebflansch j wirkt una auf die Antrieb··» welle 2 übertragen wird. Um dieses i>ruhmoaent aufzunehmen, enthalt das Genauee 1 ein radial·· Führungeiager 19s welch·· die Antrieb·« welle 2 an einer Stelle uagibt und lagert, die axial Ton den Lager 17 einen Abstand hat, dar groß ist verglichen ait dea Abstand zwischen der durch die Kugelgelenke gelegten Ebene und der Mittelebene des Lagers 17·

Sas (rehäuse 1 enthält auch eine Zahnradpumpe, die aue swei aiteinander in Eingriff stehenden aussenverzahnten Rädern 21 und 22 besteht. Sas Zahnrad 21 ist auf der Antriebswelle 2 »wischen des Fiihrungalager 19 und deβ Triebflansch 3 angeordnet, Wenn die hydraulische Pump« la einen hydrostatisches Getriebe verwendet wird, so kann dl· Zahnradpuape al· Füllpumpe verwendet werden, um die &etriei)«ileitungen stets mit Flüssigkeit unter geringem Druck gefüllt zu halten· Radiale Kräfte, dl· in der Zahnradpumpe erzeugt werden, werden duroh die üadiallager und 19 aufgenommen.

Bei dea beschriebenen Ausfüitruagsbeiopiel kann die aylinaertro«ael naher al· bisher aß den Triebflanscii herangebracht werde» und der Quer« sohnitt jeder Iolbenataxige b«trä3fitlleh »ei» r«rgli«li·» ait der Quarschnittsfläoh· «in·· flinders, wodurch alt sehr hohe» Systeadruok gearbeitet w«rd«n kann.

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BAE) ORiGtNAt

Claims

Patentansprüche

Axialkolbenpumpe oder -motor, bestehend aus einer rriebwelle, einem alt dieser festverbundenen Triebflansch unu einer Zylindertrommel, die um eine zur Drehachse der i'ridbwalle geneigten Achse drehbar ist und aohsparallele Zylinder aufweist, in denen Kolben verschiebbar angeordnet sind, von denen Kolbenstangen ausgehen, die sowohl mit dem zugehörigen kolben als auoa mit awm iTiwoflausoh schwenkbar verbunuun sind, daauroh gekenn«eionnet, AsJ ein den Triesflansoh (3) umgebendes Radialla^er (17) vorzusehen ist·

2. Axialkolbenpumpe oder -motor nach Anspruch 1, daduroh go· kennzeichnet, dafi das Radiallager (17) derart angeordnet ist, daö eine duroh die Schwenklager der Kolbenstangen (4) im Triebflansch (3) gelegte übene die Lagerflache des Radiallagers (17) schneidet.

3· Axialkolbenpumpe oder -aotor uach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennie ichnet, daß die Mittelebene des rtadiallagers (17) auf der der Zylindertrommel (7) abgewandten Seita der durch die 3oh*enklager der Kolbenstangen (4) gelegten Ebene liegt.

4. Axialkolbenpumpe oder «motor nach einem dur vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß die l'riebwwile (2) an uiner vom i'riebflansch (3) entfernten Stolle in einem radialen Fuhrungelager (19) gelagert ist.

5. Axialkolbenpumpe oder «motor nach Anspruch 4» daduroh gekennzeichnet, daS ein Zahnrad (21) einer Zahnradpumpe auf der Triebwelle (2) undrehbar angeordnet ist.

6. Axialkolbenpumpe oder -motor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (21) zwischen dem radialen Führungslager (19) und dem Triebflansch (3) angeordnet ist.

7. Axialkolbenpumpe oder -motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schwenklager einer Kolbenstange (4) einen Gleitschuh (13) aufweist, der auf einer Auflagefläche (14) eatlanggleitet.

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β. Axialkolbenpumpe Oder «motor nach Anspruch ?, dadurcii g e Ic β n lw e i c Ii η e t, daß awiaohen jedem tileitscnuh (13) una der Auflagefläche (14) eine Druckkammer (15) vorgesehen ist, aer i'lüe-■iökeit untbr Druck von dem der bätreff enden jialbenstanfee (4) 2Uge* ordneten Zylinder (6) durch einen den Kolben (5)» die iLolbenafcange (4) und den (lleitachuh (Ii) durclxaringenden £anal (16) ssugeführt wird.

9, A^ialkolbenpujupe oder -motor nach eiueui der vürher_afciitnden Ansprüche, Uü.aurch gekennzeichnet, daß der i'riabflanech (3) mit der l'riebwelle (2) einataokig ist.

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