Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
AXIAL PISTON MACHINE WITH RPM-DEPENDENT PRESSURE ACTING AGAINST THE CYLINDER DRUM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/037308
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an axial piston machine (1) comprising a housing (50), a drive shaft (3) mounted in a rotational manner in the housing (50) around a drive shaft axis (12), a cylinder drum (2) which is connected to the drive shaft (3) in a non-rotational manner and in which are embodied cylinders (4) for receiving axially movable pistons (6), and a control plate (26) with control openings (24, 25) designed to cyclically connect the cylinders (5) with a high-pressure and a low-pressure line. The invention provides for a pressing device with at least one centrigual body (30a-30f), which is impinged upon by a centrifugal force (F�F?) that increases with the number of rotations per minute (n) of the cylinder drum (2). The invention also provides for a force deflection unit (36-39; 40a-40f, 41a-41f) designed to transform the centrifugal force (F�F?) acting on the centrifugal body (30a-30f) into a force acting against the cylinder drum (2), whereby said force has a component (F�A?) which is aligned towards the control plate (26) and in an axial position in relation to the drive shaft axis (12).

Inventors:
KUNZE THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/000550
Publication Date:
August 27, 1998
Filing Date:
February 02, 1998
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BRUENINGHAUS HYDROMATIK GMBH (DE)
KUNZE THOMAS (DE)
International Classes:
F01B3/00; F04B1/12; (IPC1-7): F01B3/00
Foreign References:
US3810715A1974-05-14
DE2446535A11976-04-15
FR2075622A51971-10-08
DE19522168A11997-01-02
EP0162238A11985-11-27
DE2446535A11976-04-15
Attorney, Agent or Firm:
K�rfer, Thomas (Sonnenstrasse 33, M�nchen, DE)
Download PDF:
Claims:
ANSPRUCHE
1. Axialkolbenmaschine (1) mit einem Gehäuse (50), einer in dem Gehäuse (50) um eine Triebwellenachse (12) drehbar gelagerten Triebwelle (3), einer mit der Triebwelle (3) drehfest verbundenen Zylindertrommel (2), in welcher Zylinder (5) zur Aufnahme von axial bewegbaren Kolben (6) ausgebildet sind, einer Steuerplatte (26) mit Steueröffnungen (24,25) zur zyklischen Verbindung der Zylinder (5) mit einer Hochund einer Niederdruckleitung, und einer Anpreßeinrichtung, um die Zylindertrommel (2) gegen die Steuerplatte (26) vorzuspannen, dadurch gekennzeichnet, da8 die Anpreßeinrichtung zumindest einen Fliehkörper (30a30f) umfaBt, der mit zunehmender Drehzahl (n) der Zylindertrommel (2) mit einer zunehmenden Fliehkraft (FF) beaufschlagt ist, und daß zumindet eine Kraftumlenkeinrichtung (3639 ; 40a40f, 41a41f) vorgesehen ist, um die auf den Fliehkörper (30a30f) einwirkende Fliehkraft (FF) in eine an der Zylindertrommel (2) angreifende Anpreßkraft mit einer in Richtung auf die Steuerplatte (26) gerichteten und bezuglich der Triebwellenachse (12) axialen Komponente (FA) umzusetzen.
2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB sich die Kraftumlenkeinrichtungen (3639) an der Triebwelle (3) und der Zylindertrommel (2) abstutzen und in einem Hohlraum (31) zwischen der Zylindertrommel (2) und der Triebwelle (3) angeordnet sind.
3. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kraftumlenkeinrichtungen (37,38, 51,52) am Gehäuse (50) und der Zylindertrommel (2) abstutzen.
4. Axialkolbenmaschine nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daB jede Kraftumlenkeinrichtung (3739) zumindest eine Schrägfläche (38,39) aufweist, die an dem Fliehkörper (30a30f) oder einem mit dem Fliehkörper (30a30f) verbundenen Stemmelement (60a60f) vorgesehen ist und deren Flächennormale gegenüber der Triebwellenachse (12) mit einem vorgegebenen Neigungswinkel (a) geneigt ist.
5. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daB jede Kraftumlenkeinrichtung (3739) zumindest eine Schrägfläche (36,37) aufweist, die an einem mit dem Fliehkörper (30a30f) oder dem Stemmelement (60a60f) in Wirkverbindung stehenden Gegenstück (32,33) vorgesehen ist und deren Flächennormale gegenüber der Triebwellenachse (12) mit einem vorgegebenen Neigungswinkel (a) geneigt ist.
6. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (a), den die Flächennormale (n) der Schrägfläche (n) mit der Triebwellenachse (12) bildet, im Bereich zwischen 5° und 25° liegt und vorzugsweise 15° betrãgt.
7. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. jedes Stemmelement (60a60f) in einem Hohlraum (31) zwischen der Zylindertrommel (2) und der Triebwelle (3) angeordnet ist und uber ein radiales Verbindungselement (62a62f) mit zumindest einem zugeordneten Fliehkörper (30a30f) verbunden ist.
8. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daB das Gegenstück (32,33) durch einen sich an der Triebwelle (3) abstutzenden ersten Stutzring (32) und einen sich an der Zylindertrommel (2) abstutzenden zweiten Stutzring (33) gebildet ist.
9. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daB zumindest einer (32) der Stützringe (32,33) mittels eines Federelementes (35) gegen den Fliehkörper (30a30f) bzw. gegen das Stemmelement (60a60f) vorgespannt ist.
10. Axialkolbenmaschine nach Anspuch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daB zumindest einer der Fliehkörper (30a30f) einseitig an der Zylindertrommel (2) in einer Fliehkörperlagerung (40a40f) gelagert ist und ein Vorsprung (41a41f des Fliehkörpers (30a30f) an einem Absatz (42) der Triebwelle (3) so angreift, daB bei einem Ausschwenken des Fliehkörpers (30a30f) infolge der auf diesen einwirkenden Fliehkraft (FF) auf die als Kraftumlenkeinrichtung wirkende Fliehkörperlagerung (40a 40f) die axiale Komponente (F, der AnpreBkraft ausgeübt wird.
11. Axialkolbenmaschine nach Anspuch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daB zumindest einer der Fliehkörper (30a30f) einseitig an der Triebwelle (3) in einer Fliehkõrperlagerung gelagert ist und ein Vorsprung des Fliehkörpers an einem Absatz der Zylindertrommel so angreift, daB bei einem Ausschwenken des Fliehkörpers (30a30f) infolge der auf diesen einwirkenden Fliehkraft (FF) auf den als Kraftumlenkeinrichtung wirkenden Absatz der Zylindertrommel (2) die axiale Komponente (FA) der AnpreBkraft ausgeübt wird.
12. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daB sich die Kolben (6) uber Gleitschuhe (9) an einer Schrägscheibe (10) abstutzen, daB eine Niederhaltevorrichtung (16,19) vorgesehen ist, um die Gleitschuhe (9) in Anlage an der Schrägscheibe (11) zu halten, und daB die axiale Komponente (F) der AnpreBkraft zusätzlich auf die Niederhaltevorrichtung (16,19) einwirkt.
13. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daB die Niederhaltevorrichtung (16,19) eine an den Gleitschuhen (9) anliegende Rückzugplatte (16) und eine in jeder Schwenkstellung der Schrägscheibe (10) an der Rückzugplatte (16) anliegende Rückzugkugel (19) aufweist, und daB die axiale Komponente (FA) der AnpreBkraft tuber ein zwischen der Kraftumlenkeinrichtung (3639 ; 40a bis 40f, 41a41f) und der Ruckzugkugel (19) angeordnetes Verbindungsglied (70) an der Niederhaltevorrichtung (16,19) angreift.
14. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 13 und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, da3 jedes Verbindungsglied aus zumindest einem Verbindungsstift (70) besteht, der achsparallel zur Triebwellenachse (12) zwischen einem der Stutzringe (32) und der Rückzugkugel (19) angeordnet ist.
Description:
Axialkolbenmaschine mit drehzahlabhängiger Anpressung der Zylindertrommel Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Axialkolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist z. B. aus der DE 195 22 168 A 1 bekannt. Die dort offenbarte Axialkolbenmaschine besteht aus einer in einem Gehäuse um eine Triebwellenachse drehbar gelagerten Triebwelle, einer mit der Triebwelle drehfest verbundenen Zylindertrommel, in welcher Zylinder zur Aufnahme von axial beweglichen Kolben ausgebildet sind, und einer Steuerplatte mit Steueröffnungen zur zyklischen Verbindung der Zylinder mit einer Hoch-und einer Niederdruckleitung. Des weiteren ist eine Anpreßeinrichtung vorgesehen, um die Zylindertrommel gegen die Steuerplatte zu pressen und somit gegen die Steuerplatte vorzuspannen. Diese Vorspannung der rotierenden Zylindertrommel gegenüber der stationären Steuerplatte ist erforderlich, um einen dichtenden AbschluB zwischen der Zylindertrommel und der Steuerplatte zu gewährleisten und um einem Abheben der Zylindertrommel von der Steuerplatte bei hohen Drehzahlen entgegenzuwirken. Insbesondere muD ein nicht zentrisches Auswandern der Zylindertrommel bei hohen Drehzahlen sicher verhindert werden.

Die aus der DE 195 22 168 AI bekannte Anpreßeinrichtung besteht im wesentlichen aus einer in dem Hohlraum zwischen der Triebwelle und der Zylindertrommel vorgesehenen AnpreBfeder, die sich an ihrem einen Ende an der Triebwelle und an ihrem anderen Ende an der Zylindertrommel abstützt und somit die Zylindertrommel gegenüber einem AnschluBblock, an welchem die Triebwelle gelagert ist und in welchem die Steueröffnungen vorgesehen sind, vorspannt. Durch die AnpreBfeder wird jedoch eine von der Drehzahl unabhãngige, konstante AnpreBkraft auf die Zylindertrommel ausgeubt. Dies ist insofern nachteilig, als die erforderliche AnpreBkraft durch die von den Kolben ausgeubten Massenträgheitskräfte vorgegeben ist, die mit dem Quadrat der Betriebsdrehzahl der Zylindertrommel ansteigen. Die von der AnpreBfeder ausgeubte Anpreßkraft muB daher auf die Maximaldrehzahl der Zylindertrommel ausgelegt werden

und entsprechend grog bemessen sein. Dies hat jedoch notwendigerweise zur Folge, daß die von der AnpreBfeder-ausgeübte AnpreBkraft auch bei kleinen Drehzahlen in gleicher Weise wirksam ist. Dies fuhrt zu mechanischen Reibungsverlusten und zu einem erhöhten Verschleiß der aus der Zylindertrommel und der Steuerplatte bestehenden Gleitpartner. Bei einer Steigerung der maximalen Betriebsdrehzahl muB gleichzeitig auch die von der Anpreßfeder ausgeübte Federvorspannung erhöht werden, was nur in gewissen Grenzen möglich ist.

In der EP 0 162 238 B1 wird daher vorgeschlagen, an der Zylindertrommel umfänglich verteilte Hydraulik-Hilfszylinder anzuordnen, deren Arbeitsräume mit den Zylinderbohrungen der Hauptzylinder verbunden sind. Mittels des Hilfszylinders wird eine arbeitsdruck-und damit drehzahlabhängige Anpressung der Zylindertrommel erzielt.

Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch der relativ hohe Aufwand zur Ausbildung der zusatzlichen Hydraulikzylinder, was zu relativ hohen Fertigungskosten fuhrt. Ferner wird der benötigte Bauraum fur die Axialkolbenmaschine vergrößert.

In der DE 195 22 168 AI wird noch vorgeschlagen, eine sich mit zunehmender Drehzahl erhöhende Zusatzanpressung dadurch zu erzielen, daB der Leckraum des Gehäuses gedrosselt mit der Leckölab flußleitung verbunden wird. Der sich dadurch in dem Leckölraum des Axialkolbenmaschinengehäuses einstellende Staudruck bewirkt eine zusätzliche geringfugige axiale Kraftkomponente, mit welcher die Zylindertrommel in Richtung auf den AnschluBblock gedruckt wird. Diese zusätzliche Kraftkomponente ist jedoch vergleichsweise gering, da die Gehäusewandung einer konventionellen Axialkolbenmaschine nur einem relativ geringen Innendruck standhãlt. Ferner ergibt sich das Problem, da (i bei einem hohen Füllstand des Lecköls Planschverluste oder Verwirbelungsverluste auftreten, wenn das Triebwerk in das Lecköl eintaucht.

Ergänzend wird noch auf die DE-OS 24 46 535 hingewiesen, aus welcher es bekannt ist, mittels einer Fliehkrafteinrichtung auf die Niederhaltevorrichtung zum Andrucken der Gleitschuhe auf die Schrägscheibe einzuwirken. Dazu sind Fliehgewichte am Umfang der Zylindertrommel angeordnet, die uber ein Gestänge und einen Andruckteller auf die Ruckzugkugel der Niederhaltevorrichtung einwirken. Diese Fliehkraftvorrichtung dient

jedoch lediglich zum Andrucken der Gleitschuhe an die Schrägscheibe der Axialkolbenmaschine, wozu vergleichsweise wesentlich geringere Kraft notwendig sind als zum Anpressen der Zylindertrommel an die Steuerplatte. Ferner hat die Fliehkraftvorrichtung einen relativ geringen Wirkungsgrad, da das die Zylindertrommel durchdringende Gestänge in radialer Richtung geneigt ist und daher nur eine relativ kleine axiale Kraftkomponente auf die Niederhaltevorrichtung übertragen wird. Durch die zusätzlichen Konstruktionselemente des Gestänges und des Andrucktellers ist die Konstruktion relativ aufwendig und kostenintensiv. Die Anordnung der Fliehgewichte im Außendurchmesser fuhrt ferner zu einer unerwünschten Vergrößerung des Bauraums der Axialkolbenmaschine. Ferner wird das Montagespiel in den Fliehgewichten von den umgebenden Hilfs-bzw. Druckelementen nicht ausgeglichen. Daher ist bei relativ geringen Drehzahlen und bei Beschleunigungsvorgängen aus dem Stillstand die Anlage der Fliehgewichte an den Stützelementen bzw. Druckelementen und somit eine Einwirkung der Fliehgewichte auf die Vorrichtung nicht sicher gewährleistet. Die Folge ist eine unzureichende Anpressung der Gleitschuhe im niedrigen Drehzahlbereich.

Aus der DE-PS 1 226 418 ist es bekannt, zum Andrücken der Gleitschuhe an die Schrägscheibe eine mit einem Hebelarm versehene Fliehkraftvorrichtung vorzusehen, die ebenfalls Fliehgewichte am AuBendurchmesser der Zylindertrommel aufweist. Die Krafteinleitung ist auch bei dieser Vorrichtung sehr aufwendig. Für das drehzahlabhängige Anpressen der Zylindertrommel an die Steuerplatte ergeben sich vollkommen andere Kräftebereiche als sie bei Niederhaltevorrichtungen gegeben sind, die dem Andrucken der Gleitschuhe auf die Schrägscheibe dienen. Die aus den vorstehenden Druckschriften bekannten Fliehkraftvorrichtungen sind daher zur Lösung des der Erfindung zugrunde liegenden Problems in keinster Weise geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolbenmaschine mit einer Anpreßeinrichtung zum Anpressen der Zylindertrommel an die Steuerplatte anzugeben, bei welcher eine unnötig hohe Anpressung im niedrigen Drehzahlbereich vermieden ist und die konstruktiv einfach ausgestaltet ist.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in Verbindung mit den gattungsbildenden Merkmalen gelõst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine Anpreßeinrichtung mit einer drehzahlabhängigen Anpreßkraft zum Anpressen der Zylindertrommel gegen die Steuerplatte in einfacher Weise durch Verwendung von Fliehkorpern realisiert werden kann, die tuber eine Kraftumlenkeinrichtung die Fliehkraft in eine an der Zylindertrommel angreifende AnpreBkraft mit einer in Richtung auf die Steuerplatte gerichteten und bezüglich der Triebwellenachse axialen Kraftkomponente umsetzen. Dadurch wird eine unnötig hohe AnpreBkraft im niedrigen Drehzahlbereich vermieden und die Reibungsverluste minimiert. Femer ergibt sich ein geringer VerschleiB an den Dicht-und Gleitstellen. Im Gegensatz zum Anpressen mittels einer konstanten Federkraft ergibt sich keine durch die AnpreBeinrichtung bedingte Begrenzung der Maximaldrehzahl, da die AnpreBkraft mit ansteigender Drehzahl fortwahrend steigt.

Die Anspruche 2 bis 14 beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Entsprechend Anspruch 2 kann sich die Kraftumlenkeinrichtung an der Triebwelle abstutzen und ggfs. zusammen mit den Fliehkörpem in einem Hohlraum zwischen der Zylindertrommel und der Triebwelle angeordnet sein, was zu einer besonders kompakten Bauform fuhrt. Entsprechend Anspruch 3 ist es jedoch auch denkbar, daB sich die Kraftumlenkeinrichtung an dem Gehäuse der Axialkolbenmaschine abstutzt.

Entsprechend Anspruch 4 kann an dem Fliehkörper oder einem mit dem Fliehkörper verbundenen Stemmelement eine Schrägfläche vorgesehen sein, deren Flächennormale gegenüber der Triebwellenachse mit einem vorgegebenen Neigungswinkel geneigt ist. In entsprechender Weise kann nach Anspruch 5 die Schrägfläche auch an einem mit dem Fliehkörper bzw. dem Stemmelement in Wirkverbindung stehenden Gegenstück vorgesehen sein. Durch die aufgrund des Neigungswinkels der Schrägfläche auftretende Keilwirkung wird die in radiale Richtung gerichtete Fliehkraft in eine axiale Kraftkomponente umgesetzt. Entsprechend Anspruch 6 liegt der Neigungswinkel, den die

Flächennormale der Schrägfläche mit der Triebwellenachse bildet, vorzugsweise im Bereich zwischen 5° und 25°. Ein bevorzugter Wert ist 15°.

Entsprechend Anspruch 7 kann das Stemmelement in dem Hohlraum zwischen der Zylindertrommel und der Triebwelle integriert sein und tuber ein radiales Verbindungselement mit dem Fliehkörper verbunden sein. Der Fliehkörper kann dabei am AuBenumfang der Zylindertrommel angeordnet sein, so daB auf den Fliehkörper aufgrund der groBen radialen Beabstandung von der Triebwellenachse eine besonders groBe Fliehkraft einwirkt. Der Fliehkörper kann dabei auch innerhalb der Zylindertrommel integriert sein und insbesondere mit der Zylindertrommel radial bündig abschließen.

Das Gegenstück, mit welchem der Fliehkörper oder das mit dem Fliehkörper verbundene Stemmelement zusammenwirkt, kann aus zwei Stützringen bestehen, wobei sich ein erster Stutzring entsprechend Anspruch 8 an der Triebwelle und ein zweiter Stützring an der Zylindertrommel abstutzt. In besonders vorteilhafter Weise kann entsprechend Anspruch 9 zumindest einer der Stutzringe mittels eines Federelements, z. B. einer Tellerfeder, gegen den Fliehkörper bzw. das Stemmelement vorgespannt sein. Dadurch ergibt sich eine spielfreie Anlage des Fliehkörpers bzw. des Stemmelements an den als Gegenstuck wirkenden Stutzringen, so daß die erfindungsgemäBe fliehkraftabhängige Anpreßkraft auch schon im niedrigen Drehzahlbereich und bei Beschleunigungen aus dem Stillstand heraus wirksam ist.

Entsprechend Anspruch 10 kann der Fliehkörper einseitig an der Zylindertrommel gelagert sein und ein Vorsprung des Fliehkörpers an einem Absatz der Triebwelle so angreifen, daB durch die einsetzende Hebelwirkung die axiale Kraftkomponente der Anpreßkraft auf die Zylindertrommel ausgeübt wird. In umgekehrter Weise ist es auch denkbar, den Fliehkörper statt an der Zylindertrommel entsprechend Anspruch 11 an der Triebwelle zu lagern.

Die erfindungsgemäße Fliehkraftvorrichtung kann auch gleichzeitig zu einer drehzahlabhängigen Erhöhung der Anpreßkraft der Niederhaltevorrichtung zum Andrücken der Gleitschuhe an die Schrägscheibe entsprechend Anspruch 12 eingesetzt werden.

Dadurch wird sichergestellt, daß auch bei hohen Drehzahlen ein Abheben der Gleitschuhe von der Gleitfläche der Schrägscheibe sicher vermieden wird. Entsprechend den Anspruchen 13 und 14 kann die Anpreßkraft für die Niederhaltevorrichtung insbesondere durch ein zwischen der Ruckzugkugel der Niederhaltevorrichtung und der Kraftumlenkeinrichtung, insbesondere einem der Stutzringe, angeordnetes Verbindungsglied, insbesondere einen axial ausgerichteten Verbindungsstift, vermittelt werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 einen axialen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäJ3en Axialkolbenmaschine, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1, Fig. 3 einen axialen Schnitt durch ein zweites Ausfuhrungsbeispiel einer erfindungsgemaßen Axialkolbenmaschine, Fig. 4 einen axialen Schnitt durch ein drittes Ausfuhrungsbeispiel einer erfindungsgemãßen Axialkolbenmaschine, Fig. 5 einen Schnitt durch ein viertes Ausfuhrungsbeispiel einer erfindungsgemalßen Axialkolbenmaschine, Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der von den Kolben ausgeübten Massenträgheitskraft und der Anpreßkraft bei Verwendung einer konventionellen Federanpressung und Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung der Anpreßkraft bei einer erfmdungsgemdb weitergebildeten Axialkolbenmaschine.

Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch ein erstes Ausfuhrungsbeispiel einer erfindungsgemãß weitergebildeten Axialkolbenmaschine. Die nur auszugsweise dargestellte Axialkolbenmaschine weist eine Triebwelle 3 auf, mit welcher eine Zylindertrommel 2 beispielsweise mittels einer Keil-Nutverbindung 4 in drehfester, jedoch axial verschieblicher Verbindung steht. Die Zylindertrommel 2 weist auf einem gemeinsamen Umfangskreis gleichmäßig radial verteilte Zylinderbohrungen 5 auf, in welchen Kolben 6 axial verschiebbar geführt sind. Die Kolben 6 weisen jeweils einen Kugelkopf 7 auf, der in einer sphärischen Ausnehmung 8 des zugehörigen Gleitschuhs 9 schwenkbar gelagert ist.

Über die Gleitschuhe 9 stützen sich die Kolben 6 gegen eine nicht rotierende Schrägscheibe 10 ab, wobei der Schwenkwinkel ß, den die Flächennormale der Gleitfläche 11 der Schrägscheibe 10 mit der Triebwellenachse 12 bildet, den Kolbenhub festlegt. Die Kolben weisen eine Axiallängsbohrung 13 auf, die über eine in den Gleitschuhen 9 ausgebildete Bohrung 14 zur hydrostatischen Entlastung der Gleitschuhe mit einer Drucktasche 15 an der Gleitschuhsohle verbunden ist. Die Gleitschuhe sind in einer ringförmigen Rückzugplatte 16 gefuhrt, die jeweils an einer schulterartigen Anlagefläche 17 der Gleitschuhe 15 anliegt. In eine zentrische Bohrung 18 der Rückzugplatte 16 ist eine teilkugelformige Rückzugkugel 19 eingesetzt, die an einer sphärischen AuBenfläche 20 bei jedem Schwenkwinkel ß der Schrägscheibe 10 mit der Rückzugplatte 16 in Verbindung steht.

Die aus der Ruckzugplatte 16 und der Ruckzugkugel 19 bestehende Niederhaltevorrichtung 16,19 wird tuber eine oder mehrere in eine Ausnehmung 21 der Rückzugkugel eingesetzte Federn 22 in axialer Richtung gegen die Schrägscheibe 10 beaufschlagt, so daB die Gleitschuhe 9 fortwährend auf der Gleitfläche 11 der Schrägscheibe 10 in Anlage gehalten werden und die Gleitschuhe 9 insbesondere bei einem Saughub nicht von der Gleitfläche 11 abheben.

Die Zylinderbohrungen 9 stehen über Verbindungskanäle mit nierenformigen Steueröffnungen 24 und 25 in Verbindung, die in der Steuerplatte 26 ausgebildet sind, um die Zylinderbohrungen 5 bei jeder Umdrehung der Zylindertrommel 2 zyklisch mit einer nicht mehr dargestellten Hoch-und Niederdruckleitung zu verbinden.

Die erfindungsgemäße Weiterbildung betrifft eine Verbesserung der Anpressung der Zylindertrommel 2 an die Steuerplatte 26. Erfindungsgemäß sind ein oder mehrere, im Ausfuhrungsbeispiel sechs, radial verteilte Fliehkörper 30a bis 30f vorgesehen. Die Fliehkorper 30a bis 30f befinden sich in dem in Fig. 1 dargestellten, ersten Ausfuhrungsbeispiel innerhalb eines zwischen der Zylindertrommel 2 und der Triebwelle 3 ausgebildeten, ringfõrmigen Hohlraums 31. Die Fliehkörper 30a bis 30f sind zwischen zwei als Gegenstucke wirkenden Stutzringen 32 und 33 eingeklemmt. Der erste Stutzring 32 stutzt sich tuber einen Anlagering 28 an einem Absatz 34 der Triebwelle 3 ab. Der zweite Stützring 33 stützt sich über einen weiteren Anlagering 34 an der Zylindertrommel 2 ab. Vorzugsweise ist zumindest einer der Stützringe, im in Fig. 1 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel der Stützring 32, mittels eines Federelementes 35, z. B. einer Tellerfeder, axial federnd abgestützt, so daB ein Montagespiel zwischen den Fliehkörpem 30a bis 30f und den Stutzringen 32 und 33 ausgeglichen ist und die Fliehkorper 30a bis 30f auch bei niedrigen Drehzahlen bzw. im Stillstand an den Stützringen 32 und 33 anliegen.

Fig. 2 zeigt zur besseren Verdeutlichung der Anordnung der Fliehkörper 30a bis 30f einen auszugsweisen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1. Die Fliehkörper 30a bis 30f bilden in dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten AusSuhrungsbeispiel jeweils ein Ringsegment. Im Ruhezustand können die Fliehkörper 30a bis 30f an dem AuBenumfang 36 der Triebwelle 3 anliegen. Die Endflächen der Fliehkörper 30a bis 30f sind jeweils als sich radial nach außen konisch verengende Schrägftächen 38 und 39 ausgebildet, die an entsprechenden an den Stutzringen 32 und 33 ausgebildeten, ebenfalls sich radial nach auBen konisch verengenden zweiten Schrãgflãchen 38 und 39 bündig anliegen.

Mit zunehmender Drehzahl der Triebwelle 3 und der Zylindertrommel 2 wirkt auf jeden der Fliehkörper 30a bis 30f eine Fliehkraft FF ein, die den Fliehkorper 30a bis 30f radial nach außen drängt. Die Fliehkraft FF ist dabei dem Quadrat der Drehzahl n der Triebwelle 3 bzw. der Zylindertrommel 2 proportional. An den geneigten Schrägflächen 38,39 bzw. 36,37 wird dabei eine Normalkraft FN in die Stützringe 32 und 33 eingeleitet, die senkrecht zur Flächennormalen der Schrägflächen 36,37 bzw. 38,39

steht. In Abhängigkeit von dem Neigungswinkel a, den die Flächennormale n der Schrägflächen 36,37 bzw. 38,39 mit der Triebwellenachse 12 bildet, teilt sich die Normalkraft FN in eine radiale Komponente FR und eine axiale Komponente FA auf. Bei symmetrischer Ausbildung der Fliehkörper 30a bis 30f bilden die radialen Kraftkomponenten FR lediglich innere Kraft in den Stutzringen 32 und 33. Die axiale Komponente FA fuhrt zu der gewünschten Anpressung der Zylindertrommel 2 an der Steuerplatte 26.

Der Neigungswinkel a, den die Flächennormale der Schrägflächen 36,37 bzw. 38,39 mit der Triebwellenachse 12 bildet, liegt vorzugsweise zwischen 5° und 25°. Ein besonders bevorzugter Neigungswinkel a ist 15°.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel hat den Vorteil einer besonders kompakten Bauweise, da der zwischen der Zylindertrommel 2 und der Triebwelle 3 vorhandene Hohlraum 31 zur Aufnahme der erfindungsgemãßen Fliehkraftvorrichtung Verwendung findet.

Die Schrägflächen 38,39 der Fliehkörper 30a bis 30f wirken mit den Schrägflächen 36, 37 der Stützringe 32 und 33 zu einer Kraftumlenkeinrichtung zusammen, die die auf die Fliehkörper 30a bis 30d einwirkende Fliehkraft FF in eine an der Zylindertrommel 2 angreifende Anpreßkraft mit einer in Richtung auf die Steuerplatte 26 gerichteten und bezuglich der Triebwellenachse 12 axialen Komponente FA umsetzt.

Fig. 3 zeigt einen axialen Schnitt einer Axialkolbenmaschine mit einem zweiten Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Weiterbildung. Bereits beschriebene Elemente sind mit übereinstimmenden Bezugszeichen bezeichnet.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel sind die Fliehkörper 30a bis 30d ebenfalls in dem zwischen der Zylindertrommel 2 und der Triebwelle 3 ausgebildeten Hohlraum 31 angeordnet und als Segmente ausgebildet, die sich zu einem Ring ergãnzen.

Die Fliehkorper 30a bis 30f sind jeweils in einer im Ausfuhrungsbeispiel als Kugellager ausgebildeten Fliehkörperlagerung 40a bis 40f an einem Ende einseitig in einem Sturzring

33 gelagert. Der Stutzring 33 stützt sich über einen Anlagering 34 an der Zylindertrommel 2 ab bzw. ist an dieser befestigt. Jeder Fliehkörper 30a bis 30f weist einen Vorsprung 41a bis 41f auf, der an einer Stufe oder einem Absatz 42 der Triebwelle 3 angreift. Wenn die Triebwelle 3 und die Zylindertrommel 2 in Rotation versetzt werden, spreizen die Fliehkörper 30a bis 30f radial nach auBen auf, indem die Fliehkörper 30a bis 30f in den zugehörigen Fliehkörperlagerungen 40a bis 40f um kleine Schwenkwinkel geringfugig ausschwenken. Die Fliehkörper 30a bis 30f stoBen sich dabei mit ihren Vorsprungen 41a bis 41f an dem Absatz 42 der Triebwelle 3 ab, so daB aufgrund der einsetzenden Hebelwirkung die Fliehkörperlagerung 40a bis 40f mit einer in axialer Richtung wirkenden Kraftkomponente beaufschlagt wird, die tuber den Stutzring 33 und den Anlagering 34 auf die Zylindertrommel 2 übertragen wird. Auf diese Weise wird die gewünschte drehzahlabhãngige, axiale Anpreßkraft bewirkt. Als Kraftumlenkeinrichtung dient dabei die Fliehkörperlagerung 40a bis 40f bzw. der an dem Absatz 42 der Triebwelle 3 angreifende Vorsprung 41a bis 41f.

Auch bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt sich der besondere Vorteil einer äußerst kompakten Bauweise.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine Axialkolbenmaschine 1 mit einem dritten Ausführungsbeispiel und einem vierten Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemãBen Weiterbildung. Bereits beschriebene Elemente sind mit ubereinstimmenden Bezugszeichen versehen, so da8 sich eine wiederholende Beschreibung erubrigt.

Entsprechend einem in der oberen Halte der Fig. 4 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung stützt sich zumindest ein Fliehkörper 30a, vorzugsweise jedpch mehrere radial verteilte Fliehkörper 30a bis 30f, an dem Gehäuse 50 der Axialkolbenmaschine 1 ab. Jeder Fliehkörper 30a weist dabei erste sich radial konisch nach außen verjungende Schrägflächen 38 und 39 auf. Das Gehäuse 50 weist eine an die Schrägfläche 38 des Fliehkörpers 30a angepaßte Schrägfläche 51 auf, während an der Zylindertrommel 2 eine an die Schrägfläche 39 des Fliehkörpers 30a angepaßte weitere Schrägfläche 52 ausgebildet ist. Die Schrägflächen 38,39 und 51,52 sind entsprechend dem bereits anhand von Fig. 1 beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel gegenüber der

Triebwellenachse 12 geneigt, so daß aufgrund der bereits beschriebenen Keilwirkung die auf den Fliehkörper 30a einwirkende Fliehkraft in eine Anpreßkraft mit einer axialen Kraftkomponente umgesetzt wird, die die Zylindertrommel 2 gegen die Steuerplatte 26 preBt. Die Anpreßkraft nimmt auch bei diesem Ausfuhrungsbeispiel mit dem Quadrat der Drehzahl der Zylindertrommel 2 zu.

Das in der unteren Hälfte der Fig. 4 dargestellte vierte Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von dem bereits anhand von Fig. 1 beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel dadurch, daB nicht unmittelbar die Fliehkörper 30a bis 30f zwischen den Stützringen 32 und 33 eingespannt sind, sondern daß von den Fliehkörpem 30a bis 30f separierte Stemmkörper 60a bis 60f zwischen den Stützringen 32 und 33 vorgesehen sind. In Fig. 4 ist lediglich der Fliehkörper 30d und der Stemmkörper 60d dargestellt. Der erste Stützring 32 stützt sich wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel an dem Absatz 34 der Triebwelle 3 ab, während sich der zweite Stützring 33 über den Anlagering 34 an der Zylindertrommel 2 abstützt. In ähnlicher Weise wie die Fliehkörper 30a bis 30f in Fig. 1 weisen die Stemmelemente 60a bis 60f in Fig. 4 endseitig erste Schrägflächen 38,39 auf, die mit an den Stützringen 32 und 33 vorgesehenen zweiten Schrägflächen 36,37 in der bereits beschriebenen Weise zusammenwirken. Dabei sind die Flächennormalen der Schrägflächen 36,37 und 38,39 entsprechend einem vorgegebenen Neigungswinkel gegenüber der Triebwellenachse 12 geneigt. Der Neigungswinkel liegt auch bei diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise zwischen 5° und 25° und beträgt in besonders vorteilhafter Weise 15°.

Die Fliehkörper 30a bis 30f sind an dem Außenumfang 61 der Zylindertrommel 2 angeordnet. Dies hat gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel den Vorteil einer größeren Radialbeabstandung der Fliehkörper 30a bis 30f gegenüber der Triebwellenachse 12, so daß die auf die Fliehkörper 30a bis 30f ausgeübte Fliehkraft FF entsprechend größer ist. Die Fliehkörper 30a bis 30f sind mit den Stemmelementen 60a bis 60f über radiale Verbindungselemente 62a bis 62f verbunden, wobei in Fig. 4 lediglich das Verbindungselement 62d dargestellt ist. Die Verbindungselemente 62a bis 62f können z. B. stiftartige Bolzenelemente sein, die sich in Radialbohrungen 63a bis 63f der Zylindertrommel 2 erstrecken, welche zwischen den Zylinderbohrungen 5 hindurchgefuhrt

sind. Die Fliehkörper 30a bis 30f können auch in der Zylindertrommel 2 integriert bzw. in diese versenkt sein. Besonders vorteilhaft schließen die Fliehkorper 30a bis 30f mit dem AuBendurchmesser 61 der Zylindertrommel 2 radial bündig ab, so daB der benötigte Bauraum durch die erfindungsgemäBe Maßnahme nicht vergröBert wird.

Fig. 4 zeigt einen axialen Schnitt durch eine Axialkolbenmaschine 1 mit einem fünften Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäBen Weiterbildung. Das Ausführungsbeispiel entspricht weitgehend dem bereits anhand von Fig. 1 beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel.

Bereits beschriebene Elemente sind mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen, so daB sich eine diesbezügliche wiederholende Beschreibung erübrigt.

Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, daß der erste Stützring 32 sich über den ersten Anlagering 28 nicht an einem Absatz 34 der Triebwelle 3 abstützt, sondern über ein Verbindungsglied an der aus der Rückzugplatte 16 und der Rückzugkugel 19 bestehenden Niederhaltevorrichtung 16,19. Im in Fig. 1 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel besteht das Verbindungsglied aus zumindest einem, vorzugsweise mehreren, radial verteilten Verbindungsstiften 70, die zwischen dem Stützring 32 bzw. dem Anlagering 28 und der Rückzugkugel 19 angeordnet sind.

Durch die in Fig. 5 dargestellte Weiterbildung lUt sich erreichen, da8 auch die Andruckkraft, mit welcher die Gleitschuhe 9 gegen die Gleitfläche 11 der Schrägscheibe 10 gedrückt werden, mit zunehmender Drehzahl der Triebwelle 3 bzw. der Zylindertrommel 2 ansteigt. Dadurch wird ein sicheres Anliegen der Gleitschuhe 9 an der Gleitfläche 11 der Schrägscheibe 10 auch bei hoher Drehzahl der Zylindertrommel 2 sichergestellt und ein Abheben der Gleitschuhe 9 von der Gleitfläche 11 sicher vermieden.

In den Fig. 6 und 7 ist sowohl die von den Kolben 6 ausgeübte Massenkraft FM als auch die auf die Zylindertrommel 2 gegen die Steuerplatte 26 ausgeubte Anpreßkraft FA bzw.

Fp. als Funktion der Drehzahl in der Zylindertrommel 2 dargestellt. Dabei zeigt Fig. 6 eine konventionelle Ausbildung der Anpreßeinrichtung mit einer AnpreBfeder. Die von der AnpreBfeder ausgeübte AnpreBkraft bzw. Triebwerksvorspannung FFe ist konstant und

unabhängig von der Drehzahl n. Die von den Kolben 6 auf die Zylindertrommel 2 ausgeübte Massenkraft FM wächst jedoch mit dem Quadrat der Drehzahl n an. Spätestens wenn die von den Kolben ausgeübte Massenkraft FM die von der AnpreBeinrichtung ausgeübte konstante Federkraft Fp. überschreitet, ist die maximale Drehzahl nz erreicht.

Fig. 7 zeigt vergleichsweise die drehzahlabhängige Triebwerksvorspannung FA der erfindungsgemäBen AnpreBeinrichtung, die der axialen Komponente FA der AnpreBkraft entspricht. Da die Fliehkraft FF ebenfalls proportionalzum Quadrat der Drehzahl n der Zylindertrommel 2 ist, läBt sich bei entsprechender Auslegung der erfindungsgemäßen Anpreßeinrichtung erreichen, dal3 die von der erfindungsgemaBen AnpreBeinrichtung ausgeübte Anpreßkraft FA stets gober ist als die von den Kolben 6 ausgeübte Massenkraft FM. Eine durch die Anpreßeinrichtung systembedingte Begrenzung der maximalen Drehzahl nX besteht daher nicht.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele begrenzt. Insbesondere können MaBnahmen der einzelnen Ausführungsbeispiele ohne weiteres miteinander kombiniert werden. Auch sind verschiedene andere Ausbildungen der Kraftumlenkeinrichtung denkbar.