DE1909885U

DE1909885U - Axialkolbeneinheit.

Info

Publication number: DE1909885U
Application number: DEG23814U
Authority: DE
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1961-04-01
Filing date: 1961-04-01
Publication date: 1965-02-11

Description

OO 462*231Z64 '

Gesellschaft für Linde's Eismaschinen Aktiengesellschaft

- A 61/20 -18.12.1964 TP-St/Hen

Axialkolbeneinheit

Die Neuerung betrifft eine Axxalkolbeneinheit mit einer Zylindertrommel, in der gegenläufige Kolben gelagert sind, wobei die Kolben jeweils einer Seite der Zylindertrommel gegen eine verstellbare oder starre Schrägscheibe abgestützt sind und mit einer Verteileinrichtung., durch die jedem einzelnen Zylinder während zumindest annähernd einer halben Umdrehung der Zylindertrommel Arbeitsmedium zugeführt und während zumindest annähernd einer halben Umdrehung entnommen wird.

Derartige Einrichtungen sind bekannt in Form von Axialkolbeneinheiten, bei denen die Achse^auf der die Zylindertrommel gelagert ist, feststeht und mit zwei Bohrungen versehen ist, von denen die eine zur Zuführung, die andere zur Abführung des Arbeitsmediums dient, wobei jede dieser beiden Bohrungen

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in einen radialen Schlitz mündet, der mit Bohrungen in der Zylindertrommel bei deren Umlauf in Verbindung gelangt.

Es ist aber wesentlich vorteilhafter, wenn die Zylindertrommel zusammen mit der sie tragenden Welle umläuft, so daß die Abnahme der Nutzenergie bei einem Motor bzw. die Zuführung der Energie bei einer Pumpe über die Meile erfolgen kann. In diesem Fall läuft die Schrägscheibe nicht mit um, so daß deren Verstellung mit wesentlich einfacheren Mitteln möglich ist als bei Konstruktionen, bei denen die Schrägscheibe umlaufen muß.

Darüber hinaus haben die bekannten Einrichtungen noch den Nachteil,¹ daß eine einwandfreie, hochdruckfeste Abdichtung zwischen der umlaufenden Zylindertrommel und der feststehenden Achse im Bereich der Verteileinrichtung für das Arbeitsmedium unter Berücksichtigung von Wärmedehnung und Verschleiß nicht befriedigend zu lösen ist.

Die Neuerung bezweckt, diese Nachteile zu beseitigen.

Gemäß der Neuerung ist die Zylindertrommel in ihrer senkrecht zur Drehachse stehenden Mittelebene geteilt und besteht die

Verteileinrichtung aus einem Bund mit Steuerkanälen, wobei der Bund im Gehäuse drehfest gelagert ist und zwischen den

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beiden Teilen der Zylindertrommel angeordnet ist. Die Neuerung geht also aus von einer Einrichtung mit einer Steuerfläche, die an der Stirnseite der Zylindertrommel angeordnet ist, xfobei zwei Zylinder trommeln.* -M&~ durch Verbindungselemente derart miteinander verbunden sind, daß sie gemeinsam umlaufen und somit zu einer einzigen Zylindertrommel mit gegenläufigen Kolben verschmelzen. Dieser, die Verteileinrichtung aufnehmende Bund kann natürlich an einer feststehenden Achse, auf der die aus zwei Einzelzylindertrommeln gebildete gemeinsame Zylindertrommel drehbar gelagert ist, angeordnet sein und somit über diese feste Achse mittelbar drehfest im Gehäuse gelagert sein. Die Zylindertrommel braucht dann lediglich für Zwecke der Montage und Demontage geteilt sein und kann äußerlich ein geschlossenes Ganzes bilden, das den Bund umschließt. Für die Zuführung des Arbeitsmediums zu der Verteileinrichtung ergeben sich jedoch günstigere Bedingungen, wenn der Bund unmittelbar im Gehäuse gelagert ist, so daß das Arbeitsmedium unmittelbar radial von außen in den Bund eingeführt werden kann, als in dem Falle, in dem die Arbeitsflüssigkeit durch die feststehende Achse zugeführt werden muß.

Di.e Maßnahme, die Zylindertrommel zu teilen, ergibt kürzere liege für die Arbeitsflüssigkeit, als sie sich ergeben würden,

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wenn die Zylindertrommel ungeteilt ist und der Bund an einer Stirnseite angeordnet ist, von wo aus dann die Kanäle in der Zylindertrommel zu demjenigen Bereich der einzelnen Zylinder führen, in dem die Kolben in ihrer oberen Totpunktlage am dichtesten einander gegenüber liegen. Wird bei einer solchen Konstruktion der Bund bei feststehender Achse in der Mitte angeordnet, wird es erforderlich, den Durchmesser, auf dem die Arbeitskolben angeordnet sind, sehr groß zu machen, so daß sich zwar ein großes Drehmoment ergibt, aber auch eine insgesamt sehr große Maschine, allerdings eine kleine Verteileinrichtung, d. h. eine kleine Steuerfläche mit kleinen Leckverlusten und kleiner Relativgeschwindigkeit. Umgekehrt wird dann, wenn der Bund außen an der Stirnseite der Zylindertrommel angeordnet ist, diese zumindest auf der einen Hälfte bis zu dieser Steuerfläche hin einen großen Durchmesser erhalten müssen, ohne daß dieser für die Drehmomenterzeugung nützlich ist.

Ein wesentlicher weiterer Schritt der Neuerung bei einer Axialkolbeneinheit mit unmittelbar im Gehäuse gelagertem Bund besteht darin, daß auf einer Seite der Meile ein Anlagebund und auf der anderen Seite der Meile ein Gewinde mit Mutter angeordnet ist und die beiden Teile der Zylindertrommel zwischen Anlagebund und Mutter eingespannt sind, so daß durch diese Einspannung zwischen Anlagebund und Mutter die beiden Teile der Zylindertrommel gegen den Bund mit der Verteileinrichtung an-

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gedrückt werden.

Um diese Andrückung unabhängig von Wärmedehnungen und Verschleiß stets in den gewünschten Grenzen zu halten, ist gemäß einem weiteren Schritt der Neuerung vorgesehen, daß zwischen Gewindemutter und dem ihr zugewandten Teil der Zylindertrommel und bzw. oder zwischen dem Anlagebund und dem diesem zugewandten Teil der Zylindertrommel eine Feder, vorzugweise eine Tellerfeder, angeordnet ist«

Eine weitere Ausgestaltung der Neuerung bezieht sich darauf, daß zwischen den beiden Teilen der Zylindertrommel ein Stützring angeordnet ist, dessen Breite zumindest annähernd der Breite des Bundes entspricht. Dieser Stützring gibt den beiden Steuerflächen der Zylindertrommeln voneinander einen durch die Breite des Stützringes vorbestimmten Abstand, der derart auf die Breite des die Verteileinrichtung aufnehmenden Bundes abgestimmt werden kann, daß sich zwischen diesem und den beiden Steuerflächen genau ein vorbestimmter Minimalspalt ergibt· Da an beiden Seiten des Bundes die gleichen Druckverhältnisse herrschen, wird sich hydraulisch die Lage des Bundes bzw. die Zylindertrommel gegenüber dem Bund so einspielen, daß auf beiden Seiten gleiche günstige Spaltverhältnisse bestehen. Da

der Stützring in unmittelbarer Nähe des Bundes angeordnet ist, wird dieser sich zumindest annähernd gleich wie dieser erwär»

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men, so daß die Breite des Minimalspaltes unabhängig ist von der Betriebstemperatur insbesondere, wenn für den Stützring ein geeigneter und auf den Werkstoff des Bundes abgestimmter Merkstoff gewählt ist.

Insbesondere dann, wenn die beiden Teile der Zylindertrommel durch mindest eine Feder gegeneinander gedrückt werden und die Anpresskraft dieser Feder gleichzeitig eine Andrückung

der Steuerflächen der Zylindertrommeln gegen den Bund bewirken

zwischen soll, ist es besonders zweckmäßig, wenn/den beiden Teilen der Zylindertrommel ein Verbindungsring angeordnet ist, gegenüber dem zumindest ein Teil der Zylindertrommel verschiebbar ist, wobei der Verbindungsring den Raum zwischen den Teilen der Zylindertrommel zur Welle hin abdichtet, so daß zwischen den beiden Stirnflächen des Bundes und der jextfeils zugeordneten Steuerfläche radial nach innen, d. h. in Richtung zur Welle hindurchleckende Flüssigkeit in einen geschlossenen Raum strömt und dort ein Druckpolster bildet, so daß dadurch die Leckverluste auf ein Minimum begrenzt werden. Selbstverständlich ist es möglich, die Abstützung der Zylindertrommel bzw. Zylindertrommelteile durch mindestens eine Feder zu ersetzen oder zu ergänzen durch eine Andrückung durch eine Kraft, die in einem Druckraum erzeugt wird, der von der jeweiligen Hochdruckseite beaufschlagt wird oder vorzugsweise von zwei Druckräumen erzeugt wird, von denen jeweils einer mit der Hoch-

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druokseite und einer mit der Niederdruckseite verbunden ist» Zweckmäßigerweise würden derartige Druckräume zwischen Meile und Zylindertrommel angeordnet, wobei die Innenbohrung der Zylindertrommel und der Außendurchmesser der Welle entsprechend stufenweise abgesetztsind, so daß sich der bzw. die Druckräume an den Stufen ergeben. Eine solche Anordnung ist ebenso möglich, wenn die Zylindertrommel gemeinsam mit der Meile umläuft, wie dann, wenn die Zylindertrommel gegenüber der feststehenden Welle umläuft.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Neuerung jeweils im Schnitt dargestellt, wobei die nicht unmittelbar mit die Neuerung betreffenden Teile des Triebwerks in Figur 1 auf der linken Seite und in Figur 2 auf beiden Seiten fortgelassen sind. Bei der dargestellten Axialkolbenmaschine besteht jeweils die Zylindertrommel aus zwei Teilzylindertrommeln 55j von denen jede durch eine Keilverzahnung 3 mit der Welle 1 drehfest verbunden ist. Zwischen den beiden Teilzylindertrommeln 55 ist der Bund 56 angeordnet, welcher durchgehende nierenförmige Ausnehmungen 57 aufweist, die ihrerseits durch Bohrungen 58 mit in der Zeichnung nicht weiter dargestellten Leitungen für die Arbeitsflüssigkeit in Verbindung stehen. Der Bund 56 ist über den Bundfuß 59 fest mit dem Gehäuse 60 verbunden.

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausgestaltungsform ist zwischen

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der auf das Gewinde Gj> aufgeschraubtenMutter 65 und der Teilzylindertrommel 55 eine Tellerfeder 56 angeordnet, so daß sich ein geschlossener Kraftfluss von dieser über die Mutter 65 auf die Welle 1 und deren Bund 62 auf die Teilzylindertrommel 55 und von dieser über den Bund 56 und die andere T~ilzylindertromrnel 55 auf die Feder 66 ergibt. Beide Teilzylindertrommeln 55 liegen unmittelbar gegen den Bund 50 an. Der Bundfuß 59 ist im Gehäuse 60 längsverschieblich, d. h. parallel zur Achse der Welle 1 verschieblich, aber drehfest gelagert. Zwischen den beiden Teilzylindertrommeln 55 ist ein Verbindungsring 67 angeordnet , der zusammen mit den Teilzylindertrommeln 55 ^m den Bund 56 eine Ringkammer bildet. Jeder Kolben 46 ist über eine Pleuelstange 47 mit einem Stützring 68 verbunden., der über ein Kugellager 6S gegen eine Schrägscheibe abgestützt ist.

Bei der in Figur 2 dargestellten Ausgestaltungsform ist zwischen den beiden Teilzylindertrommeln ein Stützring 61 angeordnet, gegen den die beiden Teilzylindertrommeln 55 mit dem inneren Teil ihrer Stirnfläche anliegen. Die auf das Gewinde 65 der Welle 1 aufgesetzte Mutter 64 presst unmittelbar eine Teilzylindertrommel 55 gegen den Stützring 61, der seinerseits wiederum unmittelbar auf die andere Teilzylindertrommel 55 drückt, die ihrerseits gegen den Bund 62 an der Welle 1 abgestützt ist,

so daß ein geschlossener Kraftfluss dadurch gegeben ist und dies* Teile zusammen ein einheitliches, aus mehreren Einzelteilen zu-

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sammengesetztes Bauteil bilden,, in welches der Bund 56 eingefügt ist.

Schutzansprüohe

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Claims

/ ρ η

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Schutzansprüche

1. Axialkolbeneinheit mit einer Zylindertrommel, in der gegenläufige Kolben angeordnet sind, wobei die Kolben jeder Seite der Zylindertrommel gegen eine verstellbare oder starre Schrägscheibe abgestützt sind^ und mit Verteileinrichtungen, durch die Arbeitsflüssigkeit während zumindest annähernd einer halben Umdrehung der Zylindertrommel den einzelnen Zylindern zugeführt wird und während zumindest annähernd der anderen halben Umdrehung diesen entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindertrommel in ihrer senkrecht zur Drehachse stehenden Mittelebene geteilt ist, und daß die Verteileinrichtung aus einem Bund (56) mit Steuerkanälen (57) besteht, wobei der Bund (56) im Gehäuse (6θ) drehfest gelagert ist und zwischen den beiden Teilen (55) der Zylindertrommel angeordnet ist.

2. Axialkolbeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Seite der Welle (1) ein Anlagebund (62) und auf der anderen Seite der Welle (1) ein Gewinde (6j5) mit Mutter (64, 65) angeordnet ist und die beiden Teile der Zylindertrommel (55) zwischen Anlagebund (62) und Mutter (64 bzw. 65) eingespannt sind.

5. Axialkolbeneinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gewindemutter (65) und Zylindertrommel (55)

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und/oder Anlagebund (62) und Zylindertrommel (55) eine Feder₅ vorzugweise eine Tellerfeder (66) angeordnet ist.

4. Axialkolbeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Teilen der Zylindertrommel (55) ein Stützring (61) angeordnet ist, dessen Breite zumindest annähernd der Breite des Bundes (56) entspricht.

5· Axialkolbeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Teilen der Zylindertrommel (55) ein Verbindungsring (67) angeordnet ist, gegenüber dem zumindest ein Teil der Zylindertrommel (55) verschiebbar ist, wobei der Verbindungsring (67) den Raum zwischen den Teilen der Zylindertrommel (55) zur Welle (1)hin abdichtet.

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