DE3644052A1 - Einstellbare axialkolbenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine einstellbare Axialkolbenma­ schine mit in zumindest annähernd zur Drehachse parallelen Bohrungen einer Zylindertrommel verschiebbaren Arbeitskolben und mit einem um eine Schwenkachse schwenk­ baren Körper, dessen Schwenklage den Hub der Arbeitskolben pro Umdrehung der Zylindertrommel bestimmt, wobei auf mindestens einer Seite der Schwenkachse ein Stellzylinder- Stellkolben-System angeordnet ist, vorzugsweise auf beiden Seiten je ein Stellzylinder-Stellkolben-System oder auf beiden Seiten der Schwenkachse zwei Stellzylinder-Stell­ kolben-Systeme, wobei vorzugsweise der Abstand der Achsen der Stellzylinder-Stellkolben-Systeme von der Schwenkachse annähernd so groß ist wie der Radius der Außenwand der Zylindertrommel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Stellsystem zu verbessern und eine Anordnung zu schaffen, die eine Vielzahl von Vorteilen und beachtlichen Fortschritt er­ möglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Stellzylinder in dem schwenkbaren Körper gebildet ist und der Stellkolben am Maschinengrundkörper abgestützt ist, wobei der Maschinengrundkörper das Gesamtmaschinenge­ häuse oder ein dieses abschließender Lagerdeckelkörper oder dergleichen sein kann.

Die Axialkolbenmaschine kann eine Axialkolbenmaschine in Triebflanschbauform mit Schwenkgehäuse sein, wobei die Stellzylinder im Schwenkgehäuse angeordnet sind.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Axialkolbenmaschine eine Schrägscheibenmaschine und sind die Stellzylinder in dem Schrägscheibenkörper gebildet, an dem die Schrägscheibe gebildet ist.

Die Stellzylinder können derart angeordnet sein, daß sie annähernd radial zur Wellendrehachse angeordnet sind.

In einer bevorzugten Ausgestaltungsform sind die Stell­ zylinder jedoch so angeordnet, daß sich die Stellkolben­ achsen bzw. Achsen der Stellkolbenstangen annähernd parallel zur Drehachse der Welle erstrecken und zwar in der gleichen Richtung wie die Arbeitskolben, das heißt, die druckbeaufschlagte Stirnfläche der Stellkolben weist in die gleiche Richtung wie die druckbeaufschlagte Stirn­ fläche der Arbeitskolben. Bei Schrägscheibenmaschinen hat das den Vorteil, daß die Stellkräfte den auf den Ar­ beitskolben wirkenden Kräfte entgegenwirken,so daß die Stellkräfte die Lagerung des Schrägscheibenkörpers ent­ lasten.

Die Anordnung der Stellzylinder in einem Schrägscheibenkörper hat den weiteren Vorteil, daß der Schrägscheibenkörper, weil an ihm die Schrägscheibe, auf der die Gleitschuhe, mit denen die Arbeitskolben abgestützt sind, gleiten, gebildet ist, aus einem härtbaren Stahl bestehen muß. Das ermöglicht, die Stellzylinder in dem Schrägscheibenkörper einzuarbeiten und zusammen mit der Schrägscheibe zu härten, so daß es nicht erforderlich ist, in die Stellzylinder Gleitbuchsen einzubauen.

Es ist auch bereits bekannt, die Kanäle zur Versorgung der Stellzylinder unmittelbar im Schrägscheibenkörper anzuordnen (DE-OS 26 20 524). Das ist besonders dann vorteilhaft, wenn der Stellzylinder bzw. die Stellzylinder im Schrägscheibenkörper angeordnet ist bzw. sind. Da der Schrägscheibenkörper sowieso recht voluminös ist und aus hochfestem Material besteht, ist es möglich, die Stell­ zylinder durch einfache Bohrungen in dem Schrägscheiben­ körper zu bilden, die hochdruckfest sind, das heißt mit Hochdruck beaufschlagt werden können und deshalb kleiner sein können als Stellzylinder, die nur für die Beauf­ schlagung mit Niederdruck vorgesehen sind.

Während bei den bisherigen Anordnungen das Bauvolumen der Gesamtaxialkolbenmaschine vergrößert wurde, da in dem Steuerbodenaufnahmeteil, gegen das die Zylindertrommel abgestützt ist, und in dem Mantelgehäuse Raum für die Stell­ einrichtung vorgesehen sein musste, so daß die Gesamtabmes­ sungen entsprechend groß sein mussten, kann eine einstellbare Maschine gemäß der Erfindung also zumindest annähernd die gleichen Außenabmessungen haben wie bisher nur eine Konstanteinheit für das gleiche Hubvolumen. Auch ist bei der Ausgestaltungsform gemäß der Erfindung die Anlenkung und die Montage der Stelleinrichtung sehr einfach.

Die Stellkolben können sphärisch ausgebildet sein und aus einem Stück mit der Stellkolbenstange bestehen, da bei dem begrenzten Schwenkwinkel, der maximal für Schräg­ scheibenkörper vorgesehen sein kann, der entsprechende Winkel zwischen Zylinderachse und Kolbenachse ohne weiteres aufgenommen werden kann, insbesondere, wenn in einer besonderen Ausgestaltungsform vorgesehen ist, daß der Stellzylinder koaxial zum Stellkolben liegt, wenn der Schrägscheibenkörper annähernd auf die Hälfte des maximalen Ausschwenkwinkels ausgeschwenkt ist. Es ist aber auch möglich, die Stellkolbenstange aus hochelastischem Material auszubilden, welches entsprechend druckfest ist, beispiels­ weise aus einem Stahlrohr oder einem glasfaserver­ stärkten oder kohlenstoffaserverstärkten Kunstglasstab, wobei der Stellkolben unschwenkbar im Stellzylinder ge­ führt ist und die erforderliche Schwenkbarkeit durch den biegsamen Kolbenstangenstab aufgenommen wird, der so ausgelegt sein muß, daß er die Häufigkeit der Biegungen erträgt und die erforderlichen Kolbenkräfte überträgt.

Die Erfindung ist im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In dem Maschinengrundgehäuse 1 ist die Welle 2 mittels eines Wälzlagers 3 gelagert, während das andere Ende der Welle 2 mittels eines Wälzlagers 4 in dem Steuerboden­ aufnahmeteil 5 gelagert ist. Auf der Welle 2 ist eine Zylindertrommel 6 gelagert, in deren Zylinderbohrungen Kolben 7 verschiebbar sind, von denen jeder mittels eines Gleitschuhes 8 gegen eine Schrägscheibenfläche 9 abge­ stützt ist, die an einem Schrägscheibenkörper 10 gebildet ist. Der Schrägscheibenkörper 10 ist seinerseits mittels eines Wälzlagers 11 gegen einen Schrägscheibenstützkörper 12 abgestützt, der seinerseits in dem Maschinengrundgehäuse 1 gelagert ist.

In dem Schrägscheibenkörper 10 sind zwei Stellzylinder­ bohrungen 14 und 15 vorgesehen, wobei in der Stellzylinder­ bohrung 14 ein Stellkolben 16 verschiebbar ist, der starr mit einer Stellkolbenstange 17 verbunden ist, die ihrerseits über einen Kugelkopf 18 in einer Lagerpfanne 19 des Maschinengrundkörpers 1 abgestützt ist. In ebensolcher Weise ist in dem Stellzylinder 15 ein Stellkolben 20 verschiebbar, der mit einer Stellkolbenstange 21 verbunden ist, die über einen Kugelkopf 22 in einem Lagerteil 23 abgestützt ist, welches seinerseits wiederum in dem Maschinen­ grundkörper 1 abgestützt ist. Die Stellzylinder 14 und 15 werden durch in der Zeichnung nicht mehr dargestellte im Schrägscheibenkörper 10 gebildete Kanäle gesteuert mit Druck beaufschlagt. Wird der Stellzylinder 14 mit Druck beaufschlagt und der Stellzylinder 15 von Druck entlastet, schwenkt der Schrägscheibenkörper 10 in die in der Zeichnung dargestellte Lage, die maximalem Hubvolumen je Umdrehung entspricht.

Da der Schrägscheibenkörper nur in einer Schwenkrichtung aus der zur Achse der Welle 2 senkrechten Lage bis zu der in der Zeichnung dargestellten maximalen Ausschwenk­ lage schwenken kann, ist die Stellkolbenstange 17 länger als die Stellkolbenstange 21.

Die auf den Boden des Stellzylinders 14 und auf den Boden des Stellzylinders 15 wirkenden Kräfte wirken ent­ gegengesetzt wie die Wirkungsrichtung der auf die Arbeits­ kolben 7 wirkenden Kräfte, so daß das Lager 11 von den aus den Kräften der Arbeitskolben resultierenden Kräften so weit entlastet ist, wie die auf den Böden der Stell­ zylinder 14 und 15 wirkenden Kräfte in dieser Richtung entgegen­ gesetzt wirken. Deshalb ist auch die Anordnung der Stellzylinder gemäß der Erfindung nicht als nur eine kinematische Umkehrung zu werten, sondern es werden be­ achtliche Effekte ausgenutzt, um weitere Vorteile zu erzielen.

Das Ausführungsbeispiel zeigt somit die bevorzugte Ausge­ staltungsform, bei der die Axialkolbenmaschine in Schräg­ scheibenbauform gestaltet ist und der Schwenkkörper, in dem die Stellzylinder angeordnet sind, der Schrägscheiben­ körper ist.

Claims (3)

1. Axialkolbenmaschine mit in Bohrungen einer Zylinder­ trommel verschiebbaren Arbeitskolben und mit einem um eine Schwenkachse schwenkbaren Schwenkkörper, dessen Schwenklage den Hubweg der Arbeitskolben je Umdrehung bestimmt und mit auf mindestens einer Seite der Schwenk­ achse einem Stellzylinder-Stellkolben-System, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellzylinder (14, 15) im Schwenkkörper gebildet ist und der Stellkolben (15 bzw. 20) im Maschinengrundkörper (1) abgestützt ist.

2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stellkolben (15, 17 bzw. 20, 21) sich in der gleichen Richtung erstreckt wie die Arbeitskolben (7).

3. Schrägscheibenaxialkolbenmaschine mit in Bohrungen einer Zylindertrommel verschiebbaren Arbeitskolben und mit einem um eine Schwenkachse schwenkbaren Schrägscheibenkörper, an dem die Schrägscheibe gebildet ist, und mit auf mindestens einer Seite der Schwenkachse einem Stellzylinder-Stellkolben-System nach Anspruch 1 oder vorzugsweise Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellzylinder (14 bzw. 15) im Schrägscheiben­ körper (10) gebildet ist und der Stellkolben (16 bzw. 20) am Maschinengrundkörper (1) abgestützt ist und sich zumindest im Wesentlichen in der gleichen Richtung erstreckt wie die Arbeitskolben (7).