DE2921902A1

DE2921902A1 - Mehrzylindrige, hydraulische pumpe bzw. motor mit pumpenstiefel und mit durch dessen neigung veraenderbarem volumen

Info

Publication number: DE2921902A1
Application number: DE19792921902
Authority: DE
Inventors: Claude Wartelle
Original assignee: Centre Technique des Industries Mecaniques CETIM
Current assignee: Centre Technique des Industries Mecaniques CETIM
Priority date: 1978-06-02
Filing date: 1979-05-30
Publication date: 1979-12-13
Also published as: US4253381A; JPS54159702A; IT7923230A0; GB2022189A; GB2022189B; FR2427486B1; IT1121323B; FR2427486A1

Description

PATENTANWALT!=

Dipl.-Ing. A. Wasmeier

Dipl.-Ing. H. Graf

Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg

Aa das	2	D-8400 REGENSBURG 1
Deutscne Patentamt		GREFLINGER STRASSE 7
	Telefon (0941)54753
8 München	Telegramm Begpatent Rgb.
	Telex 6 5709 repat d

Ihr Zeichen Your Ref.

Ihre Nachricht Your Letter

Unser Zeichen Our Ref.

W/p 9877

Tag 29. Mai 1979 W/He

Anmelder: CENTEE TECHNIQUE DES INDUSTRIES MECANIQUES,

52, Avenue Felix-louat, 6Ο3ΟΌ Senlis, Frankreich

Titel: "Mehrzylindrige, hydraulische Pumpe "bzw. Motor mit

Pumpenstiefel und mit durch dessen Neigung veränderbarem Volumen".

Priorität: Frankreich Nr. 78 16 5O6 vom 2. Juni 1978

909850/072

Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750 200 73) 5 839 Postscheck München 893 69-801

Gerichtsstand Regensburg

29.5.1979 W/He -y-Q W/p 9877

r
"Mehzylindrige, hydraulische Pumpe bzw. Motor mit Pumpenstiefel

lind mit durch dessen Neigung veränderibarem Volumen"

Zusammenfassung;

Gegenstand der Erfindung ist eine mehrzylindrige, hydraulische Pumpe bzw. Motor mit durch Neigung eines Kolbenstiefels (barillet) veränderlichem Volumen, mit sogenannter "gebrochener Achse". Die Flüssigkeit wird über Anordnungen aus Kolben und hohler Kolbenstange geleitet, die Zirkulationskanäle großen Querschnitts für die Flüssigkeit darstellen. Es wird ein direkter Flüssigkeitsdurchgang erzeugt und eine dauernde Schmierung der Gelenke der Kolbenstangenköpfe erzielt. Anwendungsgebiet sind Pumpen mit veränderlicher Abgabe und Motoren mit veränderlicher Geschwindigkeit,

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Maschine in Mehrzylinderausführung mit Kolbenstiefel und mit veränderlichem Volumen, die sowohl als Pumpe wie auch Motor arbeiten kann.

Es gibt zwei Kategorien von hydraulischen Maschinen dieser Art: Pumpen/Motoren mit einer Scheibe und einer Welle, mit denen in Eeihe der Pumpenstiefel in axialer Richtung auf der Welle abgestützt ist, während die Scheibe mit veränderlicher Neigung in bezug auf die Welle angeordnet ist, sowie Pumpen/Motoren mit einer gebrochenen Achse, bei denen die Scheibe mit der Achse kraftschlüssig senkrecht zur Achse verbunden ist, während die Anordnung des Pumpenstiefels zur Achse geneigt sein kann.

Vorliegende Erfindung betrifft Pumpen bzw. Motoren der zweiten Kategorie und ermöglicht es, bestimmte Nachteile dieser Maschinen auszuschalten. Insbesondere ist es mit vorliegender Erfindung möglich, die hydraulische Drehverbindung auszuschalten, die für den

9098 5 0/0721

29.5.1979 W/He -&->' W/p 9877

Zufluß und den Abfluß der Flüssigkeit am Pumpenstiefel erforderlich ist, weil letzterer eine veränderliche Neigung hat. Bisher war es "bei Pumpen bzw. Motoren dieser Art erforderlich, den Zufluß und den Abfluß der Flüssigkeit durch das Innere von geneigten Schwenkbolzen des Pumpenstiefels vorzunehmen, was eine dichte Drehverbindung erforderlich gemacht hat.

Mit der Erfindung werden auch andere Vorteile erzielt, z^B. ein direkter Flüssigkeitsdurchgang, eine Verringerung der auf die lager wirkenden Kräfte, die Möglichkeit, mit höheren Drücken zu arbeiten, Vorteile, die weiter unten näher ausgeführt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische, mehrzylindrige Pumpe bzw. Motor mit einem Pumpenstiefel und mit durch Neigung des Pumpenstiefels veränderbarem Volumen mit gebrochener Achse zu schaffen, die eine Antriebsscheibe aufweist, welche mit der Welle kraftschlüssig und senkrecht zu ihr angeordnet ist, wobei die Kolbenstangenköpfe sich in Drehrichtung an Kugellagern abstützen, die auf der Scheibenfläche vorgesehen sind, die sich um den Pumpenstiefel dreht, und wobei eine Synchronisierverbindung zwischen Welle und Antriebsscheibe vorh-anden ist; diese Maschine ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Anordnung aus Kolben und Kolbenstange hohl ausgebildet ist und einen Längskanal zum Zirkulieren der flüssigkeit aufweist, die einerseits zum Kopf des Kolbens und andererseits zum Kolbenstangenkopf gelangt, daß ein Kanal zum Zirkulieren der Flüssigkeit quer durch die Scheibe am Boden eines jeden Lagers gebohrt ist, daß die entgegengesetzte Stirnfläche der Scheibe gegen eine Verteilerplatte abgestützt ist, die drehfest ausgebildet ist, die die Welle umschließt und die ferner durch wenigstens einen Durchflußkanal für die Flüssigkeit durchsetzt ist, in bezug auf die die in der Scheibe angeordneten Kanäle sich öffnen, und daß eine starre Flüssigkeitsdurchflußleitung mit jedem der Kanäle verbunden ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Zufluß- und die Abflußkanäle für die Flüssigkeit in ihrem Zylinder

909850/0721

29.5.1979 W/He -?S-Q w/p 9877

ausschließlich durch den Iiängskanal dargestellt, der in jeder entsprechenden Anordnung aus Kolben und Kolbenstangenkopf vorgesehen ist, was bedeutet, daß die Zirkulation der Flüssigkeit in jedem der Kanäle in zwei Eichtungen erfolgt. Wenn die Maschine z.B. als Pumpe arbeitet, erfolgt die Zirkulation der Flüssigkeit durch Zufluß und Abfluß zu und von jedem Zylinder längs des gleichen Kanals, d.h. dem in der entsprechenden Kolbenstange vorgesehenen Kanal.

Einer der Vorteile dieser Anordnung ist, daß der Flüssigkeitsdurchgang in der Pumpe direkter ist. Hierbei wird die ortsfeste Verteilerplatte von zwei Flüssigkeitsdurchflußkanälen durchdrungen (ein Saugkanal und ein Druckkanal im Fall einer Pumpe), relativ zu denen bei sich drehender Maschine die Enden der Kanäle, die in der Antriebs· seheibe vorgesehen sind, vorbeilaufen.

Nach einer anderen Ausführungsform werden die Längskanäle, die in den Kolbenstangen vorgesehen sind, nur durch eine in einer Sichtung erfolgende Zirkulation, der Flüssigkeit durchströmt, beispielsweise im Sinne der Zylinder gegen die Verteilerscheibe, die im Falle einer Pumpe stationär angeordnet ist. In diesem Fall ist jeder Zylinderboden von einer Durchgangsmündung für die Flüssigkeit durchsetzt, und jede dieser Mündungen läuft nacheinander an einem Verteilerkanal vorbei, der in der Abstützplatte vorgesehen ist (die gJen Drehung ortsfest ist, die jedoch gegen eine Achse der Welle neigbar ist, um das Volumen verändern zu können), gegen welche sich die radiale, am Hand des Zylinderbodens liegende Stirnseite des sich drehenden Pumpenstiefels in üblicher Weise abstützt.

dr Bei dieser Anordnung entsteht die Kiederuckflüssigkeit (oder wird gesammelt) in einem dichten Gehäuse, das den Pumpenstiefel umgibt.

Bei "beiden Ausführungsformen können die Drehverbindungen für den Zufluß und den Abfluß der Flüssigkeit, die bisher bei Pumpen und Motoren mit gebrochener Achse erforderlich waren, entfallen.

8O98B0/0721

29.5.1979 W/He - ?f - f ^ W/p 9877

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht durch eine Pumpe "bzw. einen Hotor nach der Erfindung,

KLg. 2 eine Teillängsschnittansicht durch die gleiche Maschine, jedoch in einer Ebene senkrecht zu der in Pig. I,

Fig. 5 und- 4- Teilschnittansichten zweier Ausführungsformen der Kolben- und Kolbenstangen-Anordnung, und

Pig. 5 im Längsschnitt eine Teilansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung in der gleichen Ebene wie der nach Mg.

Die Anordnung nach den Figuren 1 und 2 kann als Pumpe oder als Motor mit veränderlichem Volumen arbeiten, wobei in der folgenden Beschreibung stets der Ausdruck "Pumpe" gewählt wird, jedoch ohne weiteres durch den Ausdruck "Motor" ersetzt werden kann.

Die Pumpe nach der Erfindung weist folgende bei Pumpen mit gebrochener Achse üblichen Teile auf: Eine Welle 2, eine Antriebsscheibe 4-_$ die kraftschlüssig mit der Welle 2 verbunden und senkrecht zu ihr angeordnet ist, einen drehbaren Pumpenstiefel 6, in welchem Zylinder 8 ausgebildet sind, die kreisringförmig angeordnet sind (z.B. sieben Zylinder) und Kolben- und Kolbenstangen-Anordnungen 10, deren Kolbenstangenköpfe 12,kugelförmiger Gestalt in den lagerungen 14 aufgenommen sind, die/Anlriebsscheibe 4· vorgesehen sind, welche gegenüber dem Pumpenstiefel verdreht ist.

Der Pumpenstiefel 6 ist drehbar auf einem Wellenstummel 16 befestigt, der von einer Pumpenstiefeltragplatte 18 abgestützt ist, welche gegen Drehung fest, jedoch in Pfeilrichtung F (Fig. 1) gegenüber der Achse der Welle 2 neigbar angeordnet ist. Die Tragplatte 18 ist auf einem hin- und hergehenden Gehäuse entsprechend einem Joch abgestützt, das zwei Arme 20-20' besitzt (Fig. 2), welche auf zwei Schwenkzapfen 22-22' der Achse T X¹ drehbar sind, die vom Pumpengehäuse 24- aufgenommen werden.

909850/0721

29.5.1979 W/He -p-AQ' W/p 9877

Ein Synchronisations-Universalgelenk 26 ist zwischen die Antriebsscheibe 4 und den Pumpenstiefel 6 eingesetzt.

Nach vorliegender Erfindung ist jede Kolben- Kolbenstangen-Anordnung IO hohl ausgebildet und weist einen Iängskanal 28 zum Zirkulieren der Flüssigkeit auf, der einerseits in den Zylinder quer zum Kopf des Kolbens 15 und andererseits quer zum Kopf der Kolbenstange 12 öffnet.

Am Boden eines jeden Kugellagers 14 zu r Aufnahme der Köpfe der Kolbenstangen ist in der Antriebsscheibe 4 ein Kanal 32 zum Zirkulieren der Flüssigkeit vorgesehen, der zur radialen Fläche 34 der Antriebsscheibe gegenüber dieser öffnet, oder es sind die Kugellager durchbohrt.

Die radiale Fläche 34 kann direkt gegen eine Verteilerscheibe 36 anliegen, die gegen Drehung um die Welle 2 ortsfest durch Anschläge oder Ansätze 38 gehalten sind, die am Gehäuse 24 (Fig. 1) angebracht sind. Vorzugsweise ist jedoch zwischen Antriebsscheibe und Verteilerscheibe eine Hülse 40 aus Metall mit geringem Reibungswiderstand vorgesehen, die bei Drehung der Antriebs scheibe durch Stifte 42 festgelegt ist. Diese Hülse wird von Öffnungen 32' durchsetzt, die mit den Kanälen 32 zusammenfallen und diese verlängern (Fig. 2).

Bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 nimmt die Antriebsscheibe 36 zwei Kanäle 44-46 auf, an denen sich drehender Maschine die Enden der Bohrungen 32', die die Kanäle 32 verlängern, vorbeilaufen. Zwei ortsfeste Kanäle 48-50 (Fig. 2) zum Ansaugen oder zum Absaugen bzw. Fördern sind in dem Gehäuse 24 ausgebildet und stehen mit den Kanälen 44-46 der Verteilerscheibe 36 in Verbindung, die drehfest in bezug auf das Gehäuse angeordnet ist.

Die Welle 2 und die mit ihr fest verbundene Antriebsscheibe 4 sind in dem Gehäuse 24 mit Hilfe konischer Lager 52-54- befestigt. Die Kolbenstangenköpfe 12 werden in ihren kugelförmigen Aufnahmen 14 durch eine Anschlußplatte 56 gehalten. Gleitende Schubstangen 58-58' (Fig. 1), die sich gegen Rollen 60, 60* legen, welche an dem

909850/0721

29.5.1979 W/Ee -yr-AA" ¥/p 9877

schwenkbaren Gehäuse 18-20 des Pumpenstiefels befestigt sind, ermöglichen die Einstellung des Neigungswinkels des Pumpenstiefels gegenüber der Achse der Welle 2, um das Volumen zu verändern. Diese Schubstangen können mechanisch oder hydraulisch betätigt werden.

Die Böden der Zylinder 8 sind durch Verschlußstücke 62 aus Metall mit geringem Reibungskoeffizienten abgeschlossen, deren Köpfe sich gegen einen drehfesten Ring 64- abstützen, der mit der Platte 18 kraftschlüssig verbunden ist. Vorzugsweise sind ein Kanal 65 mit kLr*einem Querschnitt und eine Kammer 66 in jedem Verschlußstück vorgesehen, um eine hydrosts.tisehe Brücke zwischen dem drehbaren Pumpenstiefel und den drehfesten Halteelementen 64-18 zu erzielen. Bei der Ausführungsform nach den !Figuren 1, 2 und 3 ergibt sich jedoch keine flüssigkeitszirkulation durch dieses Ende der Zylinder 8 quer zu den Kanälen 65 (abgesehen von Verlusten), und diese Kanäle stellen nur Druckleitungen dar.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Pumpe ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung, so daß der Hinweis genügt, daß der Pumpenstiefel in seiner maximal geneigten Position, die in S¹Xg. 1 dargestellt ist, und bei angetriebener Welle 2 die maximale Abgabe hat, beispielsweise im Sinne der Pfeile 68-68* (Fig. 2), die in den Kanälen 48-50 angebracht sind. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich die einzige Zirkulation von Öl in die und aus den Zylindern 8 durch die Kanäle 32'-32-28, die die Antriebsscheibe und die Kolbenstangen durchsetzen. Die Zirkulationsrichtung des Öles kehrt sich deshalb in den Kanälen bei jeder halben "Umdrehung der Welle um. Daraus wird klar, daß der Öldurchgang durch diese Kanäle direkt ist und sich mit starkem Profil bildet, sogar quer zu den Kolbenstangen. Wie weiter unten noch erläutert wird, läßt sich aufgrund spezieller Anordnungen den Kolbenstangen ein entscheidender Durchmesser geben, ohne daß die Möglichkeiten der Neigung des Pumpenstiefels beschränkt werden und damit ohne Beschränkung der .änderungen des Volumens.

9098SO/0721

29.5.1979 W/He - ρ- - Q- W/p 9877

Wird die Neigung des Pumpenstiefels durch die Schubstangen 58-58* verkleinert, verringert sich die Abgabe bis EuIl, wenn die Achse des Pumpenstiefels auf der Verlängerung der Achse der Welle 2 liegt, und der Abgabesinn kehrt sich um, wenn der Pumpenstiefel sich bis unter die Position der Abgabe Null neigt.

Im Falle der Arbeitsweise als Motor läßt sich auch ein Motor mit veränderlicher Drehzahl und mit doppeltem Eichtungssinn erzielen.

Einer der maßgeblichen Vorteile der Pumpe nach vorliegender Erfindung ist, daß der Zufluß und der Abfluß der Flüssigkeit durch ortsfeste Kanäle 48-50 erzielt wird, die in dem Körper der Maschine selbst ausgebildet sind, so daß keine hydraulische Drehverbindung vorhanden ist. Im Gegensatz hierzu muß bei bekannten Pumpen dieser Art mit veränderlichem Volumen der Zufluß und/oder der Abfluß der Flüssigkeit quer zu den hydraulischen Drehverbindungen erfolgen, die in den Drehzapfen 22-22' des Pumpenstiefelkörpers vorgesehen sind, und zwar aufgrund der Tatsache, daß die Zylinder durch ein Schwenkglied, den Pumpenstiefel, geführt sind.

Nach der Erfindung wird auch eine komplizierte Konstruktion vermieden, ebenso die Gefahr des Abfließens, bzw. Leckens.

Bei den bekannten Pumpen mit gebrochener Achse (arbre brise) wird die Leistung der Kolben auf die Lager abhängig gemacht, wodurch Hochleistungslager erforderlich werden, deren Lebensdauer begrenzt ist, wodurch auch die Arbeitsdrücke begrenzt sind·

Bei einer Pumpe nach der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch behoben, daß ein hydrostatischer Abgleich der Welle 2 erzielt wird, durch eine schwebende Anordnung der Verteilerplatte 36« Aus den Figuren 1 und 2 ergibt sich, daß die Verteilerscheibe 36, die durchdie Anschläge 38 gegen Drehung unbeweglich gemacht ist, als Schraubenwinde wirkt und sich axial (z.B. um 0,5 bis 1 mm) gegenüber dem Pumpenkörper verschieben kann, um einen hydrostatischen Bereich im Vergleich zu dem Lager zu vermeiden, wodurch es

9098B0/0721

29.5.1979 W/He - a^- η-^ „ W/p 9877

möglich, ist, die Pumpen oder Motoren nach der Erfindung mit wesentlich höheren Drücken zu betreiben.

Aufgrund der Zirkulation des Öles durch die Kolbenstangen und die Kanäle 32 wird eine dauernde Schmierung der Drehverbindungen der Kolbenstangenköpfe 12 erreicht.

Bei einer einfachen Ausführungsform der Erfindung kann jede Anordnung aus Kolben und Kolbenstange durch zwei durchbohrte Blöcke dargestellt sein (die mit großer Genauigkeit und geringen Kosten hergestellt werden können), die entsprechend die Kupplung des Kolbenstangenkopfes 12 und des Kolbenkopfes 3° bilden, welche mit der hohlen Kolbenstange 70 verschweißt oder verlötet sind. Diese Anordnung wird nur Kompressionsbeanspruchungen ausgesetzt, Zugbeanspruchungen treten nur bei einer Saugwirkung mit niedrigem Flüssigkeitsdruck auf.

Vorzugsweise wird, wie in den Figuren 3 und 4- dargestellt, das kugelförmige Ende 30 des hohlen Schaftes 70, der die Kolbenstange bildet, mit einem Segment versehen, das eine Abdichtung im Zylinder 8 gewährleistet« Nach Fig. 3 ist das Segment als Muffe 72 ausgebildet, die einen zentrischen Kanal 74· darstellt, der den Kanal der Kolbenstange 70 verlängert. Dieser Kanal ist mit einer Kugellagerung 76 verbunden, die über dem kugelförmigen Ende 30 der Kolbenstange ausgebildet ist, so daß ein Drehgelenk ausgebildet wird.

Bei der in Fig. 4- dargestellten Variante ist eine Muffe 72', die das Segment bildet, gegen den Kugelkopf 30 der Kolbenstange durch eine gespaltene Buchse 78 gehalten, deren gespaltene Schürze 80 ein äußeres kugelförmiges Profil darstellt, das mit dem Inneren des Kugelkopfes 30 in Eingriff kommt und sperrt. Es ergibt sich auch eine Drehgelenkbeweglichkeit zwischen dem Segment und der Kolbenstange, wodurch der ununterbrochene Kanal 28-74- für die Flüssigkeit vom und zum Zylinder 8 beibehalten wird.

90985070721

29-5.1979 W/He - ^"^ήΫ ^W/P 9877

Bei dieser Anordnung ergibt sich, eine Trennung zwischen der Führungsfunktion, die durch die Kugel 30 der Kolbenstange gewährleistet ist, und der Abdicht funktion, die durch das Segment 72' gewährleistet ist, das als Kolbenkopf dient.

Wie vorstehend ausgeführt, werden vorzugsweise hohle Kolbenstangen mit großen Durchmesser verwendet, damit wichtige Bereiche für den Öldurchgang und ein guter Widerstand der Kolbenstangen gegen Knicken erzielt werden.

Der große Durchmesser der Kolbenstangen kann einen Nachteil insoferne darstellen, als die Kolbenstangen sich mit der Innenwand von Zylindern mit großen Neigungswinkeln des Pumpenstiefels beeinflussen können (siehe die Kolbenstange 70 des unteren Zylinders in S"iS· 1)» was zu einer Begrenzung des Neigungswinkels und infolgedessen zu einer Begrenzung der Änderungen der möglichen Volumina führt. Bei den herkömmlichen Pumpen mit gebrochenen Achsen ist die Neigung des Pumpenstiefels gewöhnlich auf einen Winkel von 25° begrenzt. Im Falle der Erfindung kann trotz großen Durchmessers der Kolbenstangen die Neigung des Pampenstiefels 30 zu der Position des Pumpenstiefels nach Jig. 1 für eine Pumpe mit neun Zylindern und 35° für eine Pumpe mit sieben Zylindern betragen.

Dieses vorteilhafte Ergebnis wird dadurch erhalten, daß die Schwenkachse Y-T¹ des Pumpenstiefels (S¹Xg. 2) nicht in der Gelenkebene 22* der Köpfe der Kolbenstange angeordnet ist, wie dies bei herkömmlichen Pumpen mit gebrochener Achse der EaIl ist, sondern im Gegensatz dazu in bezug auf diese Ebene und zur radialen Fläche in bezug auf den Pumpenstiefel um einen Abstand d in der Größenordnung von 1/4- bis 1/3 des Abstandes zwischen der Ebene Z-Z¹ und der vorgenannten radialen Fläche verschoben ist. Aufgrund dieser gleichen Verschiebung können alle Zylinder parallele Achsen haben, wodurch die Herstellung des Pumpenstiefels wirtschaftlicher und exakter vorgenommen werden kann.

109850/0721

2927902

29.5.1979 W/He - yr-^ w/p 9377

Die Abdichtung des Durchganges zwischen den Kanälen 44-46 der Scheibe und den Kanälen 48-50 des Pumpenkörpers ist trotz des Spiels 82 zwischen der Platte und dem Pumpenkörper aufgrund von Abdichtringen 84 gewährleistet, die gegen den Körper der Pumpe durch die Federn 86 gedrückt werden (Pig. 2). Bei einer anderen Ausführungsform sind zwei kleine Schraubenwinden 88 in der Dicke der Scheibe 36 vorgesehen (Fig. 1), die zyklisch unter Zwischenschaltung dünner Kanäle 90 mit öl gespeist werden, bis die Enden 32' der Kanäle 32 an den Kanälen 90 vorbeilaufen, damit die Scheibe gegen die Antriebsscheibe gedrückt wird und der Druck der Kolben vollständig abgeglichen wird.

Eine derartige Pumpe kann für einen maximalen Druck von 1.000 Bar mit einem Nenndruck von 400 Bar bei einer Geschwindigkeit von 1.500 U/min realisiert werden. Die zweckmäßigste Anzahl der Zylinder ist 7, 9 oder 11.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Pumpe mit hohlen Kolbenstangen vorgeschlagen, die keine hydraulische Drehverbindung erforderlich macht, sondern bei der die Ölzirkulation durch die hohlen Kolbenstangen und die Kanäle 32 der Antriebsscheibe immer in der gleichen Eichtun-g erfolgt. Diese Ausführungsform, die für Pumpen anwendbar ist, die in offener Schaltung verwendet werden, ist teilweise in Fig. 5 dargestellt. Die Teile der Pumpe, die nicht in Fig. 5 gezeigt sind, sind identisch mit denen nach den Figuren 1 und 2, es sei denn, daß die Verteilerscheibe nur einen Verteilerkanal 46 (anstelle von zwei) und nur einen Durchgang 50 für die Zirkulation des Öles im Pumpenkörper 24 besitzt.

Die einzige andere Modifikation besteht in bezug auf den Pumpenstiefel nach Fig. 5. Der Boden der Zylinder 8 ist nicht mehr durch Stöpsel verschlossen, sondern mit Muffen 92 aus Metall geringer Reibung versehen, die einen Kanal 94- mit großem Querschnitt besitzen. Die Zwischenplatte 64 zur Abstützung des Pumpenstiefels ist mit einer Saugleitung 96 versehen, die mit einem großen Saugkanal 98 verbunden ist, der in der Halteplatte 18 des Pumpenstiefels angeordnet ist. Das Gehäuse 100, das den Pumpenstiefel schützt, ist mit einer ölzufuhr 102 versehen.

909850/0721

2921903

29.5.1979 W/He - 1^- tf W/p 9877

Bei dieser Ausfuhrungsform wirkt die Saugwirkung direkt in dem Gehäuse, das Öl wird von dem Pumpenstiefel her angesaugt und von der Verteilerseheibe abgeführt. Zusätzlich zu den vorstelmd beschriebenen Vorteilen wird eine verbesserte Saugleistung erzielt, bei dieser Ausführungsform ist es aber nicht möglich, den Eichtungssinn der Neigung des Pumpenstiefels zur Umkehr des Eichtungssinns der Abgabe zu verändern.

909850/0721

Claims

2921802

29.5.1979 W/He - ]/- W/p 9877

Patentansprüche:

Iy Mehrzylindrige hydraulische Maschine (Kolbenpumpe bzw. Kolbenmotor) mit Stiefel (barillet) und mit durch dessen Neigung veränderlichem Volumen mit gebrochener Achse, mit einem Gehäuse, einer im Gehäuse drehbar angeordneten Welle, einer Antriebsscheibe, die mit der Welle kraftschlüssig verbunden und senkrecht zu letzterer angeordnet ist, wobei die Kolbenstangenköpfe Drehauflager für Kugellager an der Scheibenfläche aufweisen, die um den Stiefel dreht, einer Synchronisierverbindung zwischen Welle und Antriebsscheibe, wobei Jede Anordnung aus Kolben und Kolbenstange hohl ausgebildet ist und einen Längskanal zum Zirkulieren der Flüssigkeit aufweist, die einerseits an den Kopf des Kolbens und andererseits auf den Kolbenstangenkopf gelangt, wobei ein Kanal zum Zirkulieren der Flüssigkeit quer durch die Scheibe am hint-eren Ende eines jeden Lagers durchbohrt ist, wobei die entgegengesetzte Stirnfläche der Scheibe gegen eine Verteilerscheibe abgestützt ist, die drehbar angeordnet ist, die die Welle umschließt, und die von wenigstens einem Durchflußkanal für die Flüssigkeit durchsetzt ist, in. bezug auf den die in der Scheibe angeordneten Kanäle sich öffnen, und wobei eine starre Flüssigkeitsdurchflußleitung mit jedem der Kanäle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (2) drehbar in dem Gehäuse (24) über wenigstens ein mechanisches Drucklager (52-54) befestigt ist, das die axiale Position de-r Welle festlegt und dessen Stirnseite entgegengesetzt der Scheibe (4) im Gehäuse angeordnet ist, und daß die Verteilerscheibe (56) drehfest angeordnet, jedoch in axialer Sichtung auf der Welle (2) schwebend befestigt ist, so daß beim Betrieb der Maschine zwischen der der Scheibe (4) gegenüberliegenden Fläche und der zugeordneten Fläche der Verteilerscheibe (36) ein hydraulischer Jnsckiag erzielt wird, der die Druckwirkung verringert, der das Drucklager (52-54) ausgesetzt ist«
2. Maschine nach Anspruch 1, die reversibel ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Xänggkaaäle, di@ in jeder Anordnung aus Kolben und Kolbenstange ausgebildet SiBA₉ sowie die entspreChanden Kanäle, die durch die Antriebsscheibe gebohrt sind, für die

909810/0721

232190?

29.5.1979 W/He - 2 - W/p 9877

Flüssigkeit in zwei Richtungen durchfließbare Kanäle sind, welche gleichzeitig die Zufluß- und die Abflußkanäle für die Flüssigkeit in jedem Zylinder sind, daß die Verteilerscheibe von einem Flüssigkeitszuflußkanal und einem Abflußkanal durchsetzt ist, derart, daß eine feste Zuflußleitung für die Flüssigkeit wie auch eine feste Abflußleitung für die Flüssigkeit, die im Körper der Maschine angeordnet sind, mit den entsprechenden Zufluß- und Abflußkanälen verbunden sind.
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufluß- und die Abflußkanäle in jedem Zylinder durch den gemeinsamen vorerwähnten Längskanal ausgebildet sind, der in jeder Anordnung aus Kolben und Kolbenstange vorgesehen ist.
4. Maschine nach Anspruch 1, 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß jede Anordnung aus Kolben und Kolbenstange durch ein einstückiges Bauteil ausgebildet ist, das ein Rohr besitzt, dessen beide Enden wenigstens eine teillnigelförmige Gestalt haben, wobei eines der Enden eiaen kugelförmigen Kolben und das andere Ende den kugelförmigen Kopf darstellt, der ein Auflager im Kugellager entsprechend der Antriebsscheibe darstellt.
5« Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Anordnung aus Kolben und Kolbenstange durch ein Rohr dargestellt ist, an dessen jeweiligen Enden eine durchbohrte Kugel angeschweißt ist, wobei das eine den Kolben und das andere den drehbaren Kopf der Kolbenstange darstellt.
6. Maschine nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine Muffe (72')_? die ein Abdicht segment ausbildet und einen Teil des Innenkugelprofiles darstellt, auf der den Kolben bildenden Kugel befestigt ist, und daß die Muffe auf dem entsprechenden Kopf durch eine Innenbuchse (78) gehalten ist, die am einen Ende ein Aaßenprofil kugelförmiger Gestalt (80) darstellt, das mit dem laueren des Kugelkopfes (30) zusammenwirkt, wobei die Muffe eine Innenbohrung besitzt, die den Innenkanal (28) der Kolbenstangen verlängert·

909850/0721

29.5.1979 W/He - 3 - W/p 9877
7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Fläche des drehbaren Pumpenstiefels, die an der Bodenseite der Zylinder angeordnet ist, drehbar an einer Abstützplatte angeordnet ist, die drehfest, jedoch in bezug auf die Wellenachse in ihrer Neigung veränderbar angeordnet ist, wobei die Trägerplatte durch einen mit zwei Armen in der Ueigung veränderbaren Anschlag in Form eines Jochs abgestützt ist, der schwenkbar um eine feste Achse und senkrecht zur Achse der Welle befestigt ist.
8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7 9 dadurch gekennzeichnet, daß in der Dicke der Verteilerscheibe eine Vielzahl von kleinen Abgleich-Schraubenwinden (88) vorgesehen sind, deren Kolben gegen eine feste radiale Fläche des Gehäuses und damit gegen den gemeinsamen Zylinder durch einen Kanal (90) mit kleinem QuerschnJS abgestützt ist, wobei die Fläche der Verteilerscheibe, die gegenüber der Antriebsscheibe gedreht wird, in bezug auf die Enden (32') der Kanäle (32) durch die Antriebsscheibe hindurch durchbohrt ist.
9. Maschine nach Anspruch 1 und 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Längskanäle in jeder Anordnung aus Kolben und Kolbenstange angeordnet sind, daß die entsprechenden Kanäle durch die Antriebsplatte die Kanäle sind, die die Flüssigkeit in einer Richtung zirkulieren, derart, daß die Verteilerscheibe von einem einzigen Durchgangskanal für die Flüssigkeit durchsetzt ist, der mit einer einzigen festen Durchgangsleitung für die Flüssigkeit verbunden ist, die im Körper der Maschine angeordnet ist, wobei der Boden eines jeden Zylinders eine Durchgangs öffnung für die Flüssigkeit aufweist, die zyklisch durch Anlage des Bodens des Zylinders an der Halteplatte des Pompensti^els geschlossen wird, und wobei die Halteplatte einen Verteilerkanal aufweist, an dem die öffnungen des Bodens des Zylinders zyklisch vorbeilaufen.
10. Maschine nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der vorgenannte im Körper der Maschine ausgebildete Kanal der Durchgang für die Hochdruckflüssigkeit ist, daß der vorgenannte in der

909860/0731

1921902

29.5.1979 W/He - 4- - W/p 9877

Halteplatte angeordnete Kanal, der Durchgang für die Hiederdruckflüssigkeit ist, daß dieser Kanal direkt mit dem Innenvolumen eines die Maschine umgebenden Abdicht gehäuses verbunden ist, wobei das Gehäuse eine Durchgangs öffnung für die Ui ederdruckflüs sigkeit aufweist, und daß die zwei Arme des Anschlages, die gegen die Halteplatte neigbar sind, frei vom Durchgang der zirkulierenden Flüssigkeit sind.
11. Maschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse des neigbaren Gehäuses gegenüber der Drehschwenkebene der Köpfe der Kolbenstangen versetzt ist, wobei diese Achse in einer Zwischenposition zwischen der genannten Ebene und der radialen Fläche des Pumpenstiefels in bezug auf dessen Ebene versetzt ist.
12. Maschine nach Anspruch 1, 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Böden der Zylinder van einem Kanal mit geringem Querschnitt für den hydrostatischen Druck einer Kammer durchsetzt sind, die in der radialen, dem Pumpenstiefel benachbarten Fläche vorgesehen ist, wobei alle Kammern durch die Abstützung gegen die Abstützplatte geschlossen sind und einen hydrostatischen Anschlag bilden.
13. Maschine nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder, die im Pumpenstxefel vorgesehen sind, parallele Achsen haben.

8098SÖ/0721