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WO2016078811A1 - Axialkolbenmaschine - Google Patents

Axialkolbenmaschine Download PDF

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Publication number
WO2016078811A1
WO2016078811A1 PCT/EP2015/072409 EP2015072409W WO2016078811A1 WO 2016078811 A1 WO2016078811 A1 WO 2016078811A1 EP 2015072409 W EP2015072409 W EP 2015072409W WO 2016078811 A1 WO2016078811 A1 WO 2016078811A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
axial piston
piston machine
connection
vorkompressionsraum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2015/072409
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Armin Merz
Ulrich Bittner
Eberhard Maier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of WO2016078811A1 publication Critical patent/WO2016078811A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B11/00—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/06—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinder axes generally coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014—Details or component parts
    • F04B1/2064—Housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B11/00—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
    • F04B11/0091—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using a special shape of fluid pass, e.g. throttles, ducts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections

Definitions

  • the invention relates to an axial piston machine for pump and / or engine operation according to the preamble of claim 1.
  • At least one working piston is mounted longitudinally displaceably in a cylinder bore of a piston drum and forms a cylinder space with the cylinder bore.
  • the cylinder chamber is alternately compressed by the longitudinal movement of the working piston and relaxed and connected accordingly alternately with a high-pressure accumulator and a low-pressure accumulator.
  • Axial piston machines with Vorkompressions frish, or zones are known from the prior art, such as for example from DE 197 06 114 C5.
  • a Vorkompressionsvolumen or a memory element is integrated in a control mirror or in a connection plate of the axial piston machine.
  • the pre-compression volume known from the prior art can additionally be controlled via valve devices.
  • the arrangement of Vorkompressionsschreib in the connection plate leads to additional space requirements.
  • the installation space of axial piston machines plays an increasingly important role.
  • the object of the invention is to reduce the installation space to create Vorkompressionshus and simplify the production thereof.
  • the axial piston machine according to the invention for the pump and / or motor operation has a housing, a connection plate connected to the housing and arranged in the housing interior on a rotatable drive shaft piston drum, wherein in the piston drum at least one cylinder bore is formed, in which a working piston is arranged longitudinally displaceable and thereby limited by the cylinder bore a volume variable cylinder space, wherein the cylinder space via at least one hydraulic connection with at least one Vorkompressionsraum is connectable, wherein the at least one Vorkompressionsraum is formed by the housing and the connection plate.
  • the arrangement of the Vorkompressionsraums in the housing and the connection plate potential noise sources are displaced into the interior of the axial piston engine and thus minimizes noise emission to the outside.
  • the design of the axial piston machine is kept compact.
  • the Vorkompressionsraum is formed by a cavity in the housing and / or a cavity in the terminal plate.
  • the cavities advantageously form the Vorkompressionsraum.
  • the cavities widen to the contact surface, wherein the expansion is formed in an advantageous manner in the Ausformraum the housing, or the connection plate so that in the manufacture of components, in particular especially in a casting process, no sand cores must be used.
  • costs can be saved because, for example, can be dispensed with appropriate cleaning process.
  • a further embodiment provides that a seal is arranged on the contact surface.
  • the contact surface and / or the seal has a hydraulic connection between the Vorkompressionsraum and the
  • the hydraulic connection advantageously ensures a leakage between the Vorkompressionsraum and the housing interior, which may be desired depending on the application of the axial piston machine.
  • Housing interior is in a development of a recess in the contact surface, in particular in the housing.
  • a controlled leakage from the Vorkompressionsraum can be dissipated in the housing interior in an advantageous manner.
  • a development of the invention provides that in the connection plate per Vorkompressionsraum a hydraulic connection is formed to a distributor plate.
  • connection plate and a distributor plate, the respective materials are best selected for their functions.
  • the material of the distributor plate should be selected primarily with regard to the tribological conditions of the interaction of piston drum and distributor plate.
  • the material of the connection plate should be easy to chip with high weight-related strength.
  • the pre-compression chamber forms a pre-compression volume for reducing a hydraulic pulsation of the axial piston machine.
  • the reduction of the hydraulic pulsation of the axial piston machine has a positive effect on the noise properties, which is advantageous for use in the mobile sector, in particular for the use of axial piston machines in a motor vehicle.
  • Fig. 1 an embodiment of the axial piston machine according to the invention
  • FIG. 2 shows an embodiment of a housing of the axial piston machine according to the invention
  • Fig.l shows an axial piston machine 100 for the pump and / or motor operation in longitudinal section, wherein only one half is shown, with a housing 10 which is bolted to a connection plate 20.
  • a rotatable drive shaft 40 is mounted in the housing 10 and in the connection plate 20, a rotatable drive shaft 40 is mounted.
  • a substantially cylindrical piston drum 30 is arranged so that it performs the same rotational movement as the drive shaft 40.
  • the connection of drive shaft 40 and piston drum 30 via a not shown teeth.
  • cylinder bores 31 are formed axially parallel.
  • a working piston 32 is arranged longitudinally displaceable and thereby limited to the cylinder bore 31 a variable volume cylinder chamber 31. Accordingly, there are as many working piston 32 and cylinder chambers 31 as cylinder bores 31st
  • a pivoting cradle 60 is arranged non-rotatably.
  • the pivoting cradle 60 is pivotally supported by a bearing (61) shown in FIG. 2, so that it can be brought into an adjustment angle ⁇ greater than or less than 90 ° relative to the drive shaft 40 with the aid of at least one but preferably two adjuster units (not illustrated). If the adjustment angle ⁇ is exactly 90 °, then the axial piston machine 100 is idling.
  • sliding shoes 62 can slide, in which the working piston 32 are supported by a ball joint; i.e. the number of sliding shoes 62 is equal to the number of working piston 32.
  • the sliding shoes 62 are held down on a device, not shown, on the pivoting cradle 60, so that there is a constant transmission of compressive forces between pivoting cradle 60 and power piston 32.
  • a distributor plate 70 is arranged and fixedly connected to the connection plate 20 so that the piston drum rotates with an end face on the distributor plate 70 or on a dynamic lubricant film which is formed between the two components in operation .
  • a filling bore 75 is formed, which is hydraulically connected to a hydraulic connection 22 formed in the connection plate 20, wherein the hydraulic connection 22 opens into a pre-compression chamber 50.
  • the hydraulic connection 22 is designed in the sketched embodiment as a connecting bore, or through hole and therefore sealed at one end with a plug 29 in the connection plate 20.
  • a pressure relief valve or the connection of an additional volume are possible.
  • the hydraulic connection 22 may alternatively and, depending on the geometric design of the pre-compression space 50, also be produced by other production methods, for example casting.
  • the Vorkompressionsraum 50 is formed by cavities 110, 120 in the housing 10 and the terminal plate 20, wherein the housing 10 and the terminal plate 20 have a contact surface 150 to each other.
  • the cavities 110, 120 expand in each case toward the contact surface 150 so that the contact surface 150 is formed on the largest circumference of the cavities 110, 120.
  • This embodiment ensures that sand cores can be dispensed with in a casting process.
  • the geometry of the Vorkompressionsschreib 50 results from the housing and the terminal plate form.
  • a seal 160 is disposed on the contact surface 150.
  • Vorkompressionsbank 50 are dependent on the particular application and the available space in the housing 10 and in the terminal plate 20th
  • At least one low-pressure kidney 71 and at least one high-pressure kidney 72 are formed in the distributor plate 70. These are connected to a suction kidney 81 and a pressure kidney 82, which are both formed in the connection plate 20.
  • the suction kidney 81 opens into a low-pressure bore, not shown, and the pressure kidney 82 into a high-pressure bore, not shown, which are also both formed in the connection plate 20.
  • the connection plate 20 has a low-pressure connection, not shown, and a high-pressure connection, not shown.
  • the low pressure port connects the low pressure bore to a low pressure accumulator, not shown, and the high pressure port connects the high pressure bore to a high pressure accumulator (not shown).
  • the critical angular position is as follows:
  • a pre-compression chamber 50 is hydraulically connected so that it is connected to the cylinder chamber 31 via the first hydraulic connection as soon as the cylinder chamber 31 is no longer connected to the low-pressure accumulator via the second hydraulic connection; Otherwise, there would be a "short circuit" between the low-pressure accumulator and the pre-compression chamber 50.
  • the third hydraulic connection is still closed the third hydraulic connection between cylinder chamber 31 and high-pressure accumulator is opened, working fluid is forced into the high-pressure accumulator due to the decreasing cylinder space 31.
  • the first hydraulic connection is still open, so that the pre-compression chamber 50, which has been relieved from the high-pressure accumulator, is refilled.
  • Fig. 2 shows a housing 10 of the axial piston machine 100 in a plan view of the contact surface 150, or seal 160.
  • the bearing 61 is introduced for the pivoting cradle 60.
  • the cavity 110 of the Vorkompressionsraumes 50 is disposed in the outer wall of the housing 10 and in this embodiment with a recess 115 which is formed as a notch 115, hydraulically connected to the housing interior 15.
  • the notch 115 is at a ridge between the cavity 110 and the
  • Housing interior 15 is formed, wherein the web forms the narrowest point between the cavity 110 and the housing interior 15
  • the notch provides for controlled leakage between the pre-compression space 50 and the housing interior 15.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine (100) für den Pumpen-und/oder Mo- torbetrieb, aufweisendein Gehäuse (10), eine mit dem Gehäuse (10) verbundenen An- schlußplatte(20) und einen im Gehäuseinnenraum (15) auf einer rotierbaren Triebwel- le (40) angeordnete Kolbentrommel (30), wobei in der Kolbentrommel (30) mindestens eine Zylinderbohrung (31) ausgebildet ist, in der ein Arbeitskolben (32) längsver- schiebbar angeordnet ist und dadurch mit der Zylinderbohrung (31) einen volumenver- änderbaren Zylinderraum (31) begrenzt, wobei der Zylinderraum (31) über mindestens eine hydraulische Verbindung (22) mit mindestens einem Vorkompressionsraum (50) verbindbar ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der mindestens eine Vorkompressions- raum (50) durch das Gehäuse (10) und der Anschlußplatte (20) gebildet ist.

Description

Beschreibung
Axialkolbenmaschine
Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine für den Pumpen- und/oder Motorbetrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
In Axialkolbenmaschinen ist mindestens ein Arbeitskolben in einer Zylinderbohrung einer Kolbentrommel längsverschiebbar gelagert und bildet mit der Zylinderbohrung einen Zylinderraum aus. Der Zylinderraum wird durch die Längsbewegung des Arbeitskolbens abwechselnd komprimiert und entspannt und entsprechend abwechselnd mit einem Hochruckspeicher und einem Niederdruckspeicher verbunden. Beim Umsteuern von der Niederdruckspeicheranbindung zur Hochdruckspeicheranbindung treten Pulsationen auf, die eine starke Geräuschbildung zur Folge haben können. Um dem entgegenzuwirken, werden sogenannte Vorkompressionsvolumen eingesetzt, die durch Vorkompressionsräume gebildet werden.
Axialkolbenmaschinen mit Vorkompressionsräumen, bzw. -zonen sind aus dem Stand der Technik, wie zum Beispiel aus der DE 197 06 114 C5 bekannt. Dabei wird ein Vorkompressionsvolumen bzw. ein Speicherelement in einen Steuerspiegel bzw. in eine Anschlussplatte der Axialkolbenmaschine integriert. Das aus dem Stand der Technik bekannte Vorkompressionsvolumen kann zusätzlich über Ventilvorrichtungen gesteuert werden.
Die Anordnung der Vorkompressionsräume in der Anschlußplatte führt zu zusätzlichem Bauraumbedarf. Im Hinblick auf Pkw-Anwendungen spielt der Bauraum bei Axialkolbenmaschinen eine immer gewichtigere Rolle. Die Aufgabe der Erfindung ist die Reduzierung des Bauraumes zur Schaffung von Vorkompressionsräumen und die Vereinfachung der Fertigung derselben.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe wird hinsichtlich der Axialkolbenmaschine durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine für den Pumpen- und/oder Motorbetrieb weist ein Gehäuse, eine mit dem Gehäuse verbundenen Anschlußplatte und einen im Gehäuseinnenraum auf einer rotierbaren Triebwelle angeordnete Kolbentrommel auf, wobei in der Kolbentrommel mindestens eine Zylinderbohrung ausgebildet ist, in der ein Arbeitskolben längsverschiebbar angeordnet ist und dadurch mit der Zylinderbohrung einen volumenveränderbaren Zylinderraum begrenzt, wobei der Zylinderraum über mindestens eine hydraulische Verbindung mit mindestens einem Vorkompressionsraum verbindbar ist, wobei der mindestens eine Vorkompressionsraum durch das Gehäuse und die Anschlußplatte gebildet ist.
Durch die Anordnung des Vorkompressionsraums im Gehäuse und der Anschlußplatte werden potenzielle Geräuschquellen ins Innere der Axialkolbenmaschine verlagert und damit eine Geräuschemission nach außen minimiert. Zusätzlich wird die Bauweise der Axialkolbenmaschine kompakt gehalten.
In einer vorteilhaften Ausführung ist der Vorkompressionsraum durch einen Hohlraum im Gehäuse und / oder einen Hohlraum in der Anschlußplatte gebildet.
Ferner weisen das Gehäuse und die Anschlußplatte angrenzend zu den jeweiligen Hohlräumen eine Kontaktfläche zueinander auf.
Dadurch bilden die Hohlräume in vorteilhafter Weise den Vorkompressionsraum.
In einer Weiterbildung der Erfindung weiten sich die Hohlräume zur Kontaktfläche hin auf, wobei die Aufweitung in vorteilhafter Weise in Ausformrichtung des Gehäuses, bzw. der Anschlußplatte ausgebildet ist so dass bei der Fertigung der Bauteile, insbe- sondere bei einem Gussverfahren, keine Sandkerne eingesetzt werden müssen. Dadurch können Kosten eingespart werden, da beispielsweise auf entsprechende Reinigungsverfahren verzichtet werden kann.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass an der Kontaktfläche eine Dichtung angeordnet ist.
Durch die Dichtung wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass der Vorkompressionsraum hinreichend abgedichtet wird.
Durch Druck im Vorkompressionsraum auftretende axiale Kräfte können durch zusätzliche Schrauben zwischen dem Gehäuse und der Anschlußplatte in einfacher Weise aufgenommen werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Kontaktfläche und / oder die Dichtung eine hydraulische Verbindung zwischen dem Vorkompressionsraum und dem
Gehäuseinnenraum auf.
Die hydraulische Verbindung sorgt vorteilhaft für eine Leckage zwischen dem Vorkompressionsraum und dem Gehäuseinnenraum, was je nach Anwendungsfall der Axialkolbenmaschine gewünscht sein kann.
Die hydraulische Verbindung zwischen dem Vorkompressionsraum und dem
Gehäuseinnenraum ist in einer Weiterbildung eine Ausnehmung in der Kontaktfläche, insbesondere im Gehäuse.
Durch die Ausnehmung, die beispielsweise als Kerbe im Gehäuse ausgeführt sein kann, kann in vorteilhafter Weise eine kontrollierte Leckage aus dem Vorkompressionsraum in das Gehäuseinnere abgeführt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in der Anschlußplatte pro Vorkompressionsraum eine hydraulische Verbindung zu einer Verteilerplatte ausgebildet ist.
Dadurch entfällt ein aufwändiger anderweitiger hydraulischer Anschluss des Vorkompressionsraums an den zuschaltbaren Zylinderraum. Ferner können durch den Einsatz von einer Anschlußplatte und einer Verteilerplatte die jeweiligen Werkstoffe bestmöglich für ihre Funktionen ausgewählt werden. Der Werkstoff der Verteilerplatte sollte dabei in erster Linie hinsichtlich der tribologischen Bedingungen des Zusammenwirkens von Kolbentrommel und Verteilerplatte ausgewählt werden. Der Werkstoff der Anschlussplatte sollte gut spanbar sein bei gleichzeitig hoher gewichtsbezogener Festigkeit.
In einer Weiterbildung der Erfindung bildet der Vorkompressionsraum ein Vorkompressionsvolumen zur Reduzierung einer hydraulischen Pulsation der Axialkolbenmaschine.
Die Reduzierung der hydraulischen Pulsation der Axialkolbenmaschine wirkt sich positiv auf die Geräuscheigenschaften aus, was für die Anwendung im mobilen Bereich, insbesondere für den Einsatz von Axialkolbenmaschinen in einem Kraftfahrzeug von Vorteil ist.
Zeichnungen
Es zeigen:
Fig. 1: eine Ausführung der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine;
Fig. 2: eine Ausführungsform eines Gehäuses der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine;
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig.l zeigt eine Axialkolbenmaschine 100 für den Pumpen- und/oder Motorbetrieb im Längsschnitt, wobei nur eine Hälfte gezeigt ist, mit einem Gehäuse 10, das mit einer Anschlussplatte 20 verschraubt ist. Im Gehäuse 10 und in der Anschlussplatte 20 ist eine rotierbare Triebwelle 40 gelagert. Auf der Triebwelle 40 ist eine im Wesentlichen zylinderförmige Kolbentrommel 30 so angeordnet, dass sie dieselben Rotationsbewegung ausführt wie die Triebwelle 40. Typischerweise erfolgt die Verbindung von Triebwelle 40 und Kolbentrommel 30 über eine nichtdargestellte Verzahnung. In der Kolbentrommel 30 sind mindestens eine, vorzugsweise jedoch sieben bis elf, Zylinderbohrungen 31 achsparallel ausgebildet. In jeder Zylinderbohrung 31 ist ein Arbeitskolben 32 längsverschiebbar angeordnet und begrenzt dadurch mit der Zylinderbohrung 31 einen volumenveränderbaren Zylinderraum 31. Dementsprechend gibt es ebenso viele Arbeitskolben 32 und Zylinderräume 31 wie Zylinderbohrungen 31.
Im Gehäuse 10 ist eine Schwenkwiege 60 nicht rotierbar angeordnet. Die Schwenkwiege 60 ist durch eine in Fig. 2 dargestellte Lagerung (61) schwenkbar gelagert, so dass sie mit Hilfe mindestens einer, vorzugsweise jedoch zwei nicht dargestellten Verstellereinheiten gegenüber der Triebwelle 40 in einen Verstellwinkel α größer oder kleiner 90° gebracht werden kann. Beträgt der Verstellwinkel α genau 90°, dann befindet sich die Axialkolbenmaschine 100 im Leerlauf.
Auf der Schwenkwiege 60 können Gleitschuhe 62 abgleiten, in denen die Arbeitskolben 32 durch ein Kugelgelenk gelagert sind; d.h. die Anzahl der Gleitschuhe 62 ist gleich der Anzahl der Arbeitskolben 32. Die Gleitschuhe 62 werden über eine nicht dargestellte Vorrichtung auf der Schwenkwiege 60 niedergehalten, so dass es zu einer ständigen Übertragung von Druckkräften zwischen Schwenkwiege 60 und Arbeitskolben 32 kommt.
Zwischen der rotierbaren Kolbentrommel 30 und der Anschlussplatte 20 ist eine Verteilerplatte 70 angeordnet und fest mit der Anschlussplatte 20 verbunden, so dass die Kolbentrommel mit einer Stirnfläche auf der Verteilerplatte 70 rotiert bzw. auf einem dynamischen Schmierfilm, der im Betrieb zwischen den beiden Bauteilen ausgebildet wird. In der Verteilerplatte 70 ist eine Füllbohrung 75 ausgebildet, die hydraulisch mit einer in der Anschlußplatte 20 ausgebildeten hydraulischen Verbindung 22 verbunden ist, wobei die hydraulische Verbindung 22 in einen Vorkompressionsraum 50 mündet. Die hydraulische Verbindung 22 ist in der skizzierten Ausführung als Verbindungsbohrung, bzw. Durchgangsbohrung gestaltet und deshalb an einem Ende mit einem Stopfen 29 in der Anschlußplatte 20 abgedichtet. Weiterhin sind in anderen Ausführungsformen alternativ zu dem Stopfen 29 auch ein Überdruckventil oder die Anbindung eines zusätzlichen Volumens möglich. Die hydraulische Verbindung 22 kann alternativ und je nach geometrischer Ausführung des Vorkompressionsraumes 50 auch durch andere Fertigungsverfahren hergestellt werden, zum Beispiel Gießen.
Der Vorkompressionsraum 50 ist durch Hohlräume 110, 120 im Gehäuse 10 und der Anschlußplatte 20 gebildet, wobei das Gehäuse 10 und die Anschlußplatte 20 eine Kontaktfläche 150 zueinander aufweisen. Die Hohlräume 110, 120 weiten sich jeweils zur Kontaktfläche 150 hin auf so dass die Kontaktfläche 150 am größten Umfang der Hohlräume 110, 120 gebildet ist. Diese Ausgestaltung sorgt dafür, dass bei einem Gussverfahren auf Sandkerne verzichtet werden kann. Die Geometrie der Vorkompressionsräume 50 ergibt sich aus der Gehäuse- und der Anschlussplattenform.
Zwischen den Hohlräumen 110, 120 ist an der Kontaktfläche 150 eine Dichtung 160 angeordnet.
Die Anzahl und die Größe der Vorkompressionsräume 50 sind abhängig von der jeweiligen Anwendung und vom zur Verfügung stehenden Bauraum im Gehäuse 10 und in der Anschlußplatte 20.
In der Verteilerplatte 70 sind weiterhin mindestens eine Niederdruckniere 71 und mindestens eine Hochdruckniere 72 ausgebildet. Diese sind mit einer Saugniere 81 bzw. mit einer Druckniere 82 verbunden, die beide in der Anschlussplatte 20 ausgebildet sind. Die Saugniere 81 mündet in eine nicht dargestellte Niederdruckbohrung und die Druckniere 82 in eine nicht dargestellte Hochdruckbohrung, die ebenfalls beide in der Anschlussplatte 20 ausgebildet sind. An dem der Verteilerplatte 70 gegenüberliegendem Ende weist die Anschlußplatte 20 einen nicht dargestellten Niederdruckanschluss und einen nicht dargestellten Hochdruckanschluss auf. Der Niederdruckanschluss verbindet die Niederdruckbohrung mit einem nicht dargestellten Niederdruckspeicher und der Hochdruckanschluss verbindet die Hochdruckbohrung mit einem nicht dargestellten Hochdruckspeicher.
Somit werden in Abhängigkeit der Drehwinkelstellung der Triebwelle 40 verschiedene hydraulische Verbindungen eines Zylinderraums 31 angesteuert: In einer ersten Drehwinkelstellung der Triebwelle 40 ist eine erste hydraulische Verbindung vom Zylinderraum 31 über die Füllbohrung 75, und die Verbindungsbohrung 22 in den Vorkompressionsraum 50 geöffnet, insbesondere dem Niederdruck- Vorkompressionsraum.
Anschließend ist in einer zweiten Drehwinkelstellung der Triebwelle 40 eine zweite hydraulische Verbindung vom Zylinderraum 31 über die mindestens eine Niederdruckniere 71 zur Niederdruckbohrung und damit zum Niederdruckspeicher geöffnet, wobei gleichzeitig die erste hydraulische Verbindung zum Niederdruck-Vorkompressionsraum besteht.
Anschließend ist in einer dritten Drehwinkelstellung der Triebwelle 40 die zweite hydraulische Verbindung alleine geöffnet.
Bevor der Zylinderraum 31 eine hydraulische Verbindung mit der Hochdruckniere 72 herstellt, ist in einer vierten Drehwinkelstellung der Triebwelle 40 eine dritte hydraulische Verbindung vom Zylinderraum 31 über die Füllbohrung 75, und die Verbindungsbohrung 22 in den Vorkompressionsraum 50, insbesondere den Hochdruck- Vorkompressionsraum geöffnet.
Anschließend ist in einer fünften Drehwinkelstellung der Triebwelle 40 eine vierte hydraulische Verbindung vom Zylinderraum 31 über die mindestens eine Hochdruckniere 72 zur Hochdruckbohrung und damit zum Hochdruckspeicher geöffnet, wobei gleichzeitig die dritte hydraulische Verbindung zum Hochdruck-Vorkompressionsraum besteht.
Anschließend ist in einer sechsten Drehwinkelstellung der Triebwelle 40 die vierte hydraulische Verbindung vom Zylinderraum 31 über die mindestens eine Hochdruckniere 72 zur Hochdruckbohrung und damit zum Hochdruckspeicher alleine geöffnet.
Im Betrieb wird Arbeitsfluid von den Arbeitskolben 32, die auf dem Weg von einer oberen zu einer unteren Totpunktstellung und mit dem Niederdruckspeicher verbunden sind, über die zweite hydraulische Verbindung angesaugt und anschließend mittels der rotierenden Kolbentrommel 40 von der unteren in die obere Totpunktstellung bewegt und dabei im sich verkleinernden Zylinderraum 31 verdichtet, indem die Gleitschuhe 62 auf einer Kreisbahn der Schwenkwiege 60 abgleiten und dabei die Arbeitskolben 32 auf ihrem Weg vom unteren zum oberen Totpunkt in die Zylinderbohrungen 31 drücken und die Zylinderräume 31 dadurch verkleinern. In diesem Bereich werden die Zylinder- räume 31 mit dem Hochdruckspeicher über die dritte hydraulische Verbindung verbunden, und so das Arbeitsfluid dem Hochdruckspeicher zugeführt.
Die kritische Drehwinkelstellung ist folgende:
Wenn ein Zylinderraum 31, der unter Niederdruck steht, aufgrund der Rotation der Kolbentrommel 30 beginnt über die Hochdruckniere 72 zu laufen und so mit dem Hochdruckspeicher verbunden wird, kommt es zu einer„schlagartigen", nahezu
ungedrosselten Befüllung des Zylinderraums 31 mit unter Hochdruck stehendem Fluid. Dieser Übergang ist sowohl festigkeits- als auch geräuschkritisch.
Diese kritische Drehwinkelstellung wird durch den Einsatz eines Vorkompressionsvolumens im Vorkompressionsraum 50 entschärft:
Beim Übergang vom Niederdruck- in den Hochdruckbereich wird ein Vorkompressionsraum 50 hydraulisch so angeschlossen, dass es mit dem Zylinderraum 31 über die erste hydraulische Verbindung verbunden wird, sobald der Zylinderraum 31 gerade nicht mehr über die zweite hydraulische Verbindung mit dem Niederdruckspeicher verbunden ist; andernfalls käme es zu einem„Kurzschluss" zwischen Niederdruckspeicher und Vorkompressionsraum 50. In dieser Stellung ist die dritte hydraulische Verbindung noch geschlossen. Durch die Drosselfunktion innerhalb der ersten hydraulischen Verbindung wird der Zylinderraum 31 vergleichsweise langsam unter Hochdruck gesetzt. Bei weiterer Drehbewegung der Kolbentrommel 30 wird die dritte hydraulische Verbindung zwischen Zylinderraum 31 und Hochdruckspeicher geöffnet; Arbeitsfluid wird aufgrund des sich verkleinernden Zylinderraums 31 in den Hochdruckspeicher gedrückt. Gleichzeitig ist die erste hydraulische Verbindung noch geöffnet, so dass der gegenüber dem Hochdruckspeicher entspannte Vorkompressionsraum 50 wieder befüllt wird.
Die Anordnung des mindestens einen Vorkompressionsraumes 50 zwischen dem Gehäuse 10 und der Anschlußplatte 20 hat gegenüber einer Anordnung außerhalb des Gehäuses 10 beispielsweise eine bauraumsparende Anordnung und das NVH (Noise Vibration Harshness) Verhalten und die Schallabstrahlung werden verbessert. Fig. 2 zeigt ein Gehäuse 10 der Axialkolbenmaschine 100 in einer Draufsicht auf die Kontaktfläche 150, bzw. Dichtung 160. Im Gehäuse 10 ist die Lagerung 61 für die Schwenkwiege 60 eingebracht.
Der Hohlraum 110 des Vorkompressionsraumes 50 ist in der Außenwand des Gehäuses 10 angeordnet und in diesem Ausführungsbeispiel mit einer Ausnehmung 115, die als Kerbe 115 ausgebildet ist, mit den Gehäuseinnenraum 15 hydraulisch verbunden. Die Kerbe 115 ist an einem Steg zwischen dem Hohlraum 110 und dem
Gehäuseinnenraum 15 ausgebildet, wobei der Steg die engste Stelle zwischen dem Hohlraum 110 und dem Gehäuseinnenraum 15 bildet
Die Kerbe sorgt für eine kontrollierte Leckage zwischen dem Vorkompressionsraum 50 und dem Gehäuseinneren 15.

Claims

Patentansprüche
1. Axialkolbenmaschine (100) für den Pumpen- und/oder Motorbetrieb mit einem Gehäuse (10), einer mit dem Gehäuse (10) verbundenen Anschlussplatte (20) und einer im Gehäuseinnenraum (15) auf einer rotierbaren Triebwelle (40) angeordneten Kolbentrommel (30), wobei in der Kolbentrommel (30) mindestens eine Zylinderbohrung (31) ausgebildet ist, in der ein Arbeitskolben (32) längsverschiebbar angeordnet ist und dadurch mit der Zylinderbohrung (31) einen volumenveränderbaren Zylinderraum (31) begrenzt, wobei der Zylinderraum (31) über mindestens eine hydraulische Verbindung (22) mit mindestens einem Vorkompressionsraum (50) verbindbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine Vorkompressionsraum (50) durch das Gehäuse (10) und die Anschlußplatte (20) gebildet ist.
2. Axialkolbenmaschine (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorkompressionsraum (50) durch einen Hohlraum (110) im Gehäuse (10) und / oder einen Hohlraum (120) in der Anschlußplatte (20) gebildet ist.
3. Axialkolbenmaschine (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) und die Anschlußplatte (20) angrenzend zu den jeweiligen Hohlräumen (110, 120) eine Kontaktfläche (150) zueinander aufweisen.
4. Axialkolbenmaschine (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Hohlräume (110, 120) zur Kontaktfläche (150) hin aufweiten.
5. Axialkolbenmaschine (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kontaktfläche (150) eine Dichtung (160) angeordnet ist.
6. Axialkolbenmaschine (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (150) und / oder die Dichtung (160) eine hydraulische Verbindung (115) zwischen dem Vorkompressionsraum (50) und dem Gehäuseinnenraum (15) aufweist.
7. Axialkolbenmaschine (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Verbindung (115) zwischen dem Vorkompressionsraum (50) und dem Gehäuseinnenraum (15) eine Ausnehmung in der Kontaktfläche (150), insbesondere im Gehäuse (10) ist.
8. Axialkolbenmaschine (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Anschlußplatte (20) pro Vorkompressionsraum (50) eine hydraulische Verbindung (22) zu einer Verteilerplatte (70) ausgebildet ist.
9. Axialkolbenmaschine (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorkompressionsraum (50) ein Vorkompressionsvolumen zur Reduzierung einer hydraulischen Pulsation der Axialkolbenmaschine (100) bildet.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017201158A1 (de) * 2016-08-29 2018-03-01 Robert Bosch Gmbh Hydrostatische Axialkolbenmaschine
WO2025147305A1 (en) * 2024-01-01 2025-07-10 Parker-Hannifin Corporation Hydraulic pump with an attenuator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1503265A (fr) * 1966-01-12 1967-11-24 Bosch Gmbh Robert Pompe à membrane
GB1346718A (en) * 1971-04-16 1974-02-13 Bosch Gmbh Robert Piston pumps
US5247869A (en) * 1991-09-06 1993-09-28 Voac Hydraulics I Trollhattan Ab Method and a device for damping flow pulsations in hydrostatic hydraulic machines of the displacement type
DE19706114C5 (de) 1997-02-17 2013-07-18 Linde Material Handling Gmbh Vorrichtung zur Pulsationsverminderung an einer hydrostatischen Verdrängereinheit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1503265A (fr) * 1966-01-12 1967-11-24 Bosch Gmbh Robert Pompe à membrane
GB1346718A (en) * 1971-04-16 1974-02-13 Bosch Gmbh Robert Piston pumps
US5247869A (en) * 1991-09-06 1993-09-28 Voac Hydraulics I Trollhattan Ab Method and a device for damping flow pulsations in hydrostatic hydraulic machines of the displacement type
DE19706114C5 (de) 1997-02-17 2013-07-18 Linde Material Handling Gmbh Vorrichtung zur Pulsationsverminderung an einer hydrostatischen Verdrängereinheit

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