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(11) |
EP 1 590 569 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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18.01.2012 Patentblatt 2012/03 |
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Anmeldetag: 03.11.2003 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2003/012248 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2004/042229 (21.05.2004 Gazette 2004/21) |
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| (54) |
AXIALKOLBENMASCHINE UND STEUERPLATTE F R EINE AXIALKOLBENMAS CHINE
AXIAL PISTON ENGINE AND A CONTROL PLATE FOR AN AXIAL PISTON ENGINE
MACHINE A PISTONS AXIAUX ET PLAQUE DE COMMANDE POUR UNE MACHINE A PISTONS AXIAUX
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB IT SE |
| (30) |
Priorität: |
05.11.2002 DE 10251552
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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02.11.2005 Patentblatt 2005/44 |
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Patentinhaber: Brueninghaus Hydromatik GmbH |
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89275 Elchingen (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- BECK, Josef
78050 Villingen-Schwenningen (DE)
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| (74) |
Vertreter: Körfer, Thomas |
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Mitscherlich & Partner
Patent- und Rechtsanwälte
Postfach 33 06 09 80066 München 80066 München (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 686 766 US-A- 4 920 856
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DE-A- 4 340 061
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine sowie eine Steuerplatte für eine
Axialkolbenmaschine.
[0002] Bei Axialkolbenmaschinen führen Kolben, die in Zylinderbohrungen einer Zylindertrommel
längsverschieblich angeordnet sind, bei jeder Umdrehung der Zylindertrommel eine Hubbewegung
aus. Die Bewegung besteht aus einem Saughub sowie einem Druckhub. Um eine drehsynchrone
Verbindung zwischen der Zylindertrommel und der entsprechenden Arbeitsleitung der
Axialkolbenmaschine zu erreichen, wird an der Stirnseite der Zylindertrommel eine
Steuerplatte eingesetzt, welche mit nierenförmigen Steueröffnungen die Verbindung
der Zylindertrommel mit einem Hochdruckanschluss bzw. einem Niederdruckanschluss ermöglicht.
[0003] Eine solche Steuerplatte ist z. B. in der
DE 43 40 061 A1 beschrieben. Die Steuerplatte weist einen äußeren Durchmesser auf, welcher mit dem
Innendurchmesser des Gehäusebauteils korrespondiert. In Richtung der von der Zylindertrommel
abgewandten Seite stützt sich die Steuerplatte an einem Gehäusedeckel ab. In dem Gehäusedeckel
sind ein Hochdruckanschluss sowie ein Niederdruckanschluss ausgebildet, welche in
entsprechende Steueröffnungen der Steuerplatte ausmünden. Neben den Steueröffnungen
weist die Steuerplatte eine zentrale Ausnehmung auf, die von einer Welle, die drehfest
mit der Zylindertrommel verbunden ist, durchdrungen ist. Der Gegenstand des Anspruchs
1 ist in zweiteiliger Form gegenüber dieser Druckschrift abgegrenzt.
[0004] Nachteilig dabei ist, dass die Steuerplatte an ihrem äußeren Rand in dem Gehäuse
zentriert wird und durch die vollflächige Auflage der Steuerplatte auf dem Gehäusedeckel
mit einer hohen Oberflächengüte bearbeitet werden muss, um die Verluste der Axialkolbenmaschine
gering zuhalten. Durch die großen, in einem spanenden Verfahren zu bearbeitenden Flächen
ist der Materialeinsatz, welcher bei dem Rohteil der Steuerplatte erforderlich ist,
erheblich. Zudem ist durch die Zentrierung der Steuerplatte an ihrem äußeren Umfang
ein großer Außendurchmesser der Steuerplatte erforderlich, was letztlich zu einem
hohen Bauteilgewicht führt.
[0005] Weiterhin ist nachteilig, dass die zwischen der Stirnseite der Zylindertrommel und
der Steuerplatte unvermeidbaren Druckmittelverluste, welche sich im Inneren der Zylindertrommel
in einem zwischen der Zylindertrommel und der Welle ausgebildeten Spalt sammeln, keinen
Druckausgleich in Richtung des übrigen Leckagevolumens ausführen können und sich damit
während des Betriebs der Axialkolbenmaschine ein erhöhter Druck in diesem inneren
Leckagevolumen aufbaut.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolbenmaschine sowie eine Steuerplatte
für eine Axialkolbenmaschine zu schaffen, bei der der Anteil der spanenden Verarbeitung
reduziert ist und welche ein geringeres Bauteilgewicht aufweist.
[0007] Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Steuerplatte nach Anspruch 1 sowie die
erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine nach Anspruch 8 gelöst.
[0008] Erfindungsgemäß erfolgt die Zentrierung der Steuerplatte an deren innerem Rand. An
dem inneren Rand ist hierfür eine Zentrierfläche ausgebildet, welche aus mehreren
Teilflächen besteht. Diese Teilflächen zentrieren die Steuerplatte auf einem entsprechenden
Zentrierkörper, welcher auf Seiten des Gehäuses ausgebildet bzw. fixiert ist. Durch
die Zentrierung der Steuerplatte an deren innerem Rand kann der Außendurchmesser der
Steuerplatte reduziert werden. Neben der unmittelbaren Reduzierung des Materialeinsatzes
bei dem Rohteil zur Herstellung der Steuerplatte werden zudem auch Kosten dadurch
reduziert, dass der Anteil an zu bearbeitenden Flächen der Steuerplatte gering ist.
[0009] Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steuerplatte
bzw. der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine.
[0010] Insbesondere ist es vorteilhaft, die Zentrierfläche aus drei Teilflächen zu bilden,
welche durch radiale Erweiterung von Segmenten des inneren Rands gebildet werden.
Die radiale Erweiterung des inneren Rands im Bereich einzelner, voneinander getrennter
Segmente ist dabei insbesondere so groß, dass zwischen dem Zentrierkörper und der
Steuerplatte ein Spalt ausgebildet wird, welcher geeignet ist, das im Inneren der
Zylindertrommel angesammelte Leckagefluid passieren zu lassen.
[0011] Weiterhin kann vorteilhaft im Bereich der Trennflächen der Steuerplatte auf der von
der Zylindertrommel abgewandten Seite der Steuerplatte oder in dem Gehäusedeckel eine
Nut vorgesehen sein, welche in radialer Richtung verläuft, und somit das innere Leckagevolumen
mit einem durch den übrigen Gehäuseinnenraum gebildeten äußeren Leckagevolumen verbindet.
Mittels einer solchen Verbindung wird während des Betriebs der Axialkolbenmaschine
ein permanenter Druckausgleich zwischen dem inneren Leckagevolumen und dem äußeren
Leckagevolumen der Axialkolbenmaschine gewährleistet.
[0012] Die erfindungsgemäße Steuerplatte sowie die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine
sind in der Zeichnung dargestellt und werden anhand der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine;
- Fig. 2
- eine vergrößerte Darstellung des Bereichs der Steuerplatte der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine;
- Fig. 3
- eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Steuerplatte; und
- Fig. 4
- einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Steuerplatte.
[0013] Bevor auf die Einzelheiten der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine bzw. der erfindungsgemäßen
Steuerplatte eingegangen wird, sollen zunächst die wesentlichen Bauteile einer Axialkolbenmaschine,
sowie deren Funktion zum besseren Verständnis der Erfindung erläutert werden. Fig.
1 zeigt eine Axialkolbenmaschine, welche eine in einem Gehäuse 2 drehbar gelagerte
Welle 3 aufweist, auf der eine Zylindertrommel 4 angeordnet ist, wobei die Zylindertrommel
4 und die Welle 3 miteinander drehfest verbunden sind. Die Welle 3 durchdringt die
Zylindertrommel 4 und ist auf beiden Seiten der Zylindertrommel 4 in jeweils einem
Wälzlager 5 und 6 gelagert. Das Wälzlager 6 weist einen äußeren Lagerring 7 auf, der
in eine entsprechende Ausnehmung eines Gehäusedeckels 8 eingesetzt ist.
[0014] In der Zylindertrommel 4 sind über den Umfang verteilt mehrere Zylinderbohrungen
9 ausgebildet, wobei die Mittelachsen der Zylinderbohrungen 9 parallel zu der Mittelachse
der Welle 3 verlaufen. In den Zylinderbohrungen 9 sind axialverschieblich Kolben 10
eingesetzt, welche an der von dem Gehäusedeckel 8 abgewandten Seite einen kugelförmigen
Kopf 11 aufweisen, der mit einer korrespondierenden Ausnehmung eines Gleitschuhs 12
zu einer Gelenkverbindung zusammenwirkt. Mittels des Gleitschuhs 12 stützt sich der
Kolben 10 an einer Schrägscheibe 13 ab. Bei einer Drehung der Zylindertrommel 4 führen
die Kolben 10 daher in den Zylinderbohrungen 9 eine Hubbewegung aus. Die Höhe des
Hubs wird dabei durch die Stellung der Schrägscheibe 13 vorgegeben, wobei die Stellung
der Schrägscheibe 13 im Ausführungsbeispiel durch eine Stellvorichtung 14 einstellbar
ist.
[0015] Die Zylindertrommel 4 weist eine zentrale Öffnung 15 auf, in der eine Druckfeder
16 angeordnet ist, welche zwischen einem ersten Federlager 17 und einem zweiten Federlager
18 gespannt ist. Das erste Federlager 17 ist dabei seitens der Welle 3 in axialer
Richtung fixiert, das zweite Federlager 18 dagegen wird im dargestellten Ausführungsbeispiel
durch einen in eine Nut der Zylindertrommel 4 eingesetzten Seegerring gebildet. Durch
die Kraft der Druckfeder 16 wird daher die Zylindertrommel 4 in axialer Richtung soweit
verschoben, dass sie mit ihrer Stirnfläche 19 an einer Steuerplatte 20 dichtend anliegt.
[0016] Die im dargestellten Schnitt der Fig. 1 der Axialkolbenmaschine 1 nicht erkennbaren
Steueröffnungen der Steuerplatte 20 stehen auf ihrer von der Zylindertrommel 4 abgewandten
Seite in permanentem Kontakt mit zumindest einem Hochdruck- bzw. Niederdruckanschluss.
Ein Hochdruck- bzw. Niederdruckanschluss ist beispielhaft in Fig. 2 dargestellt und
mit den Bezugszeichen 26 und 26' versehen. Die Zylinderbohrungen 9 sind über Öffnungen
21 zu der Stirnfläche 19 der Zylindertrommel 4 hin offen. Die Öffnungen 21 überstreichen
bei einer Rotation der Zylindertrommel 4 eine dichtende Umgebung 27 der Steuerplatte
20 und werden dabei während eines Umlaufs alternierend mit den Steueröffnungen des
Hochdruck- bzw. Niederdruckanschlusses verbunden. Die Stirnfläche 19 und die dichtend
daran anliegende dichtende Umgebung 27 können auch mit einer korrespondierenden sphärischen
Form ausgebildet sein.
[0017] Die Festlegung der Position der Steuerplatte 20 erfolgt durch eine Zentrierfläche
29, die aus mehreren Teilflächen besteht, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig.
3 noch ausführlich erläutert wird. Die Durchgangsöffnung 38 der Steuerplatte 20 weist
eine radiale Ausdehnung auf, welche mit der äußeren radialen Ausdehnung eines Zentrierkörpers
korrespondiert, wobei der Zentrierkörper mit einem Gehäusebauteil verbunden ist. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel korrespondiert der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung
und damit die Zentrierfläche 29 mit dem Außendurchmesser des äußeren Lagerrings 7
des Wälzlagers 6 als Zentrierkörper, so dass die Steuerplatte 20 auf dem äußeren Lagerring
7 zentriert wird. In axialer Richtung stützt sich die Steuerplatte 20 an dem Gehäusedeckel
8 ab. Zur Vermeidung von Leckage weist die Steuerplatte 20 eine weitere dichtende
Umgebung 28 auf, welche auf der von der Zylindertrommel 4 abgewandten Seite der Steuerplatte
20 ausgebildet ist und die mit der Oberfläche des Gehäusedeckels 8 dichtend zusammenwirkt.
[0018] Trotz der Bearbeitung der Stirnfläche 19 der Zylindertrommel 4 sowie der dichtenden
Umgebung 27 der Steuerplatte 20 mit Verfahren, die eine hohe Oberflächengüte ermöglichen,
tritt eine Leckage zwischen der Zylindertrommel 4 und der Steuerplatte 20 auf, die
auch zum Ausbilden eines Schmierfilms erforderlich ist. Die zentrale Öffnung 15 der
Zylindertrommel 4 begrenzt ein inneres Leckagevolumen 44, das einen Teil des Lecköls
aufnimmt. Um einen Druckaufbau in dem an sich abgeschlossenen inneren Leckagevolumen
44 zu verhindern, ist zwischen der Steuerplatte 20 und dem äußeren Lagerring 7 ein
Spalt 22 ausgebildet, der mittels einer Nut 25 mit dem übrigen Gehäusevolumen 24 verbunden
ist. Über den Spalt 22 sowie die Nut 25 steht daher das innere Leckagevolumen in Kontakt
zu dem äußeren Leckagevolumen 45 des übrigen Gehäusevolumens, so dass ein Druckausgleich
möglich ist. Das im Inneren des Gehäusevolumens gesammelte Leckagefluid wird auf nicht
dargestellte Weise dem Druckmittelkreislauf wieder zugeführt.
[0019] In Fig. 2 ist der Bereich der Steuerplatte 20 noch einmal vergrößert dargestellt,
wobei die Schnittebene bezüglich der Darstellung aus Fig. 1 um 90° gedreht ist. Identische
Bauteile sind mit identischen Bezugszeichen versehen. Der Schnitt verläuft nunmehr
so durch die Steuerplatte 20, dass eine erste Steueröffnung 32 und eine zweite Steueröffnung
33 zu erkennen sind. Zur richtigen Positionierung der Steuerplatte 20 in radialer
Richtung dient die Zentrierfläche 29, mit welcher sich die Steuerplatte 20 an mehreren
Stellen des äußeren Umfangs des äußeren Lagerrings 7 abstützt. Zur Sicherung gegen
Verdrehung dient im dargestellten Ausführungsbeispiel ein weiterer Paßstift 34, der
in eine Bohrung des Gehäusedeckels 8 eingesetzt ist und in eine korrespondierende
Nut in der Steuerplatte 20 eingreift.
[0020] Auf der Hochdruckseite ist an dem äußeren Rand 46 der Steuerplatte 20 eine radiale
Erweiterung 35 ausgebildet, um den höheren mechanischen Belastungen auf der Hochdruckseite
gerecht zu werden. Der nach außen radial erweiterte Bereich 35 sowie der innere Rand
47 der Steuerplatte 20 an dem die Zentrierfläche 29 ausgebildet ist, ist im Vergleich
zu der dichtenden Umgebung 27 bzw. der entgegengesetzt orientierten weiteren dichtenden
Umgebung 28 hinsichtlich seiner Dicke reduziert. Da der innere Rand 47 der Steuerplatte
20 sowie die radiale Erweiterung 35 an ihren Oberflächen, die in Richtung der Zylindertrommel
4 bzw. in Richtung des Gehäusedeckels 8 orientiert sind lediglich geringe Anforderungen
an die Oberflächengüte stellen, kann in, diesem Bereich eine Nachbearbeitung des Rohteils
weitgehend entfallen. Im Bereich der dichtenden Umgebung 27 sowie der entgegengesetzt
orientierten weiteren dichtenden Umgebung 28 wird dagegen das Rohteil der Steuerplatte
20 entsprechend nachbearbeitet, wobei eine hohe Oberflächenqualität und Ebenheit beispielsweise
durch Läppen erreicht wird.
[0021] Ein Beispiel für eine konstruktive Ausführung einer Steuerplatte 20 ist in Fig. 3
dargestellt. Die Steuerplatte 20 weist eine im wesentlichen kreisförmige Geometrie
auf. In der Mitte ist in der Steuerplatte 20 eine Durchgangsöffnung 38 ausgebildet,
die einen Durchmesser von d
1 aufweist. Der innere Rand 47 dieser Durchgangsöffnung 38 bildet die Zentrierfläche
29 aus. Die Durchgangsöffnung 38 ist an einzelnen Ausnehmungen 36.1, 36.2 und 36.3
in radialer Richtung nach innen erweitert. Zwischen den Ausnehmungen 36.1 bis 36.3
bleibt jeweils ein Segment 43.1, 43.2 und 43.3 mit einem Innendurchmesser d
1 stehen. Dadurch entstehen als Zentrierfläche 29 drei Teilflächen 29.1, 29.2 und 29.3
an den Segmenten 43.1, 43.2 und 43.3. Die dritte Teilfläche 29.3 ist im bevorzugten
Ausführungsbeispiel durch das Einbringen einer Ausnehmung 37 noch einmal unterteilt,
so dass die dritte Teilfläche 29.3 aus den beiden mit 29.3' und 29.3" bezeichneten
Teilflächen besteht. Entsprechend besteht das dritte Segment 43.3 aus den beiden Teilsegmenten
43.3' und 43.3". Die Ausnehmung 37 ist zur Aufnahme des Paßstifts 34 vorgesehen, so
dass die Steueröffnungen 32 bzw. 33.1 bis 33.5 eine definierte Position aufweisen.
[0022] Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ausnehmungen 36.1, 36.2 und 36.3 gleichmäßig
über den Umfang der Durchgangsöffnung 38 verteilt angeordnet. Ihre radiale Erweiterung
erstreckt sich bis zu einem Durchmesser d
2, welcher groß genug ist, um zu dem äußeren Lagerring 7 den Spalt 22 auszubilden,
der von einem Leckagefluid passierbar ist.
[0023] Die Steuerplatte 20 weist weiterhin die nierenförmige Niederdruck-Steueröffnung 32
auf, über welche die Öffnungen 21 der Zylindertrommel 4 mit dem Niederdruckanschluss
verbunden werden. Zur Verbindung der Öffnungen 21 mit einem Hochdruckanschluss sind
im dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere ebenfalls nierenförmige Hochddruck-Steueröffnungen
vorgesehen, die mit den Bezugszeichen 33.1 bis 33.5 bezeichnet sind. Die jeweils benachbarten
Hochdruck-Steueröffnungen 33.1 bis 33.5 sind durch einen Trennsteg 39.1 bis 39.4 voneinander
getrennt. Zwischen den Steueröffnungen 32 und 33.1 bis 33.5 sind Trennflächen 41 und
42 ausgebildet, die bei eingebauter Steuerscheibe 20 im Bereich des oberen und des
unteren Totpunkts die Öffnungen 21 verschließen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.
[0024] Während die Ausdehnung der Steuerplatte 20 in radialer Richtung im Bereich der Niederdruck-Steueröffnung
32 lediglich geringfügig größer ist, als die radiale Ausdehnung der Steueröffnung
32 selbst, ist im Bereich der Hochdruck-Steueröffnungen 33.1 bis 33.5 zusätzlich eine
radiale Erweiterung 35 ausgebildet. Die radiale Erweiterung 35 weist einen äußeren
Rand 40 auf, der kreisbogenförmig verläuft und der konzentrisch zu der kreisscheibenförmigen
Geometrie der Steuerplatte 20 ausgebildet ist.
[0025] Die Steuerplatte 20 wird aus einem Rohteil gefertigt, das vorzugsweise in einem Warmschmiedeprozess
hergestellt wird. Das Rohteil ist dabei in dem Bereich der radialen Erweiterung 35
sowie im Bereich zwischen den Durchmessern d
1 und d
2 von geringerer Dicke als in dem dichtenden Bereich 27 bzw. 28. Das Herausarbeiten
der radialen Vergrößerung der Ausnehmungen 36.1, 36.2 und 36.3 erfolgt bereits im
Warmschmiedeprozess oder durch spanende Bearbeitung, ebenso wie das Einbringen der
Ausnehmung 37 für den weiteren Paßstift 34. Die Steueröffnungen 32 bzw. 33.1 bis 33.5
werden dagegen vorzugsweise gestanzt, wobei das Stanzen im warmen oder im kalten Zustand
erfolgen kann. Abschließend werden die dichtenden Umgebungen 27 und 28 beispielsweise
durch Läppen bearbeitet.
[0026] In Fig. 4 ist ein Schnitt durch die Steuerplatte 20 entlang der Linie IV - IV in
Fig. 3 gezeigt. In der Schnittdarstellung ist noch einmal zu erkennen, dass im Bereich
der dichtenden Umgebung 27 sowie der weiteren dichtenden Umgebung 28 der Steueröffnungen
32 und 33 eine größere Dicke t
2 der Steuerplatte 20 im Vergleich zu der Dicke t
1 im Bereich der radialen Erweiterung 35 und der Zentrierfläche 29 bzw. der Segmente
43.1 bis 43.3 vorgesehen ist, wobei die Dickenänderung vorzugsweise auf beiden Seiten
der Steuerplatte 20 erfolgt. Durch die Reduzierung der Dicke in Teilbereichen der
Steuerplatte 20 sowie durch die Verringerung des Außendurchmessers der Steuerplatte
20 im Vergleich zu herkömmlichen Steuerplatten ist eine erhebliche Reduzierung des
Gesamtgewichts möglich. Außerdem wird durch das Reduzieren der Dicke t
1 der Steuerplatte 20 in denjenigen Bereichen, welche keine dichtende Funktion haben,
der Anteil an spanender Bearbeitung von etwa 50 % auf etwa 20 % reduziert. Neben der
Kostensenkung durch den verringerten Materialeinsatz ergibt sich als weiterer Vorteil
eine Verkürzung der Bearbeitungszeit.
1. Steuerplatte für eine Axialkolbenmaschine mit zumindest zwei Steueröffnungen (32,
33, 33.1 - 33.5), mittels derer Zylinderbohrungen (9) einer drehbar in einem Gehäuse
(2) gelagerten Zylindertrommel (4) bei Rotation der Zylindertrommel (4) alternierend
mit einem Hochdruckanschluß (26) und einem Niederdruckanschluß (26') verbunden sind,
wobei in der Steuerplatte (20) eine Durchgangsöffnung (38) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der radial innere Rand (47) der Steuerplatte (20) als Zentrierfläche (29) ausgebildet
ist, die die Steuerplatte (20) auf einem gehäuseseitigen Zentrierkörper (7) zentriert
und
dass die Zentrierfläche (29) aus mehreren Teilflächen (29.1, 29.2, 29.3) besteht, welche
auf sich radial nach innen in die Durchgangsöffnung (38) erstreckenden Segmente (43.1,
43.2, 43.3) des inneren Rands (47) der Steuerplatte (20) ausgebildet sind, die durch
Ausnehmungen (36.1, 36.2, 36.3) getrennt sind.
2. Steuerplatte nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zentrierfläche (29) aus drei über den Umfang des inneren Rands (47) der Steuerplatte
(20) verteilten Teilflächen (29.1, 29.2, 29.3) besteht.
3. Steuerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 2
dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest zwei Steueröffnungen (32, 33, 33.1 - 33.5) Hochdruck-Steueröffnungen
(33.1 - 33.5) und eine Niederdruck-Steueröffnung (32) umfassen und
dass an einem äußeren Rand (46) der Steuerplatte (20) im Bereich der Hochdruck-Steueröffnungen
(33.1 - 33.5) eine äußere radiale Erweiterung (35) der Steuerplatte (20) ausgebildet
ist.
4. Steuerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der Zentrierfläche (29) eine weitere Ausnehmung (37) zur Aufnahme einer Verdrehsicherung
(34) vorgesehen ist.
5. Steuerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dicke (t1) der Steuerplatte (20) im Bereich der Zentrierfläche (29) und/oder
der radialen Erweiterung (35) im Vergleich zu der Dicke (t2) einer dichtenden Umgebung
(27,28) der Steueröffnungen (32, 33, 33.1-33.5) reduziert ist.
6. Steuerplatte nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die dichtende Umgebung (27) der Steueröffnungen (32, 33, 33.1-33.5) sphärisch ausgebildet
ist.
7. Steuerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Segmente (43.1, 43.2, 43.3) über einen kleineren Winkel erstrecken als die
sich zwischen ihnen befindlichen Ausnehmungen (36.1, 36.2, 36.3).
8. Axialkolbenmaschine mit einer drehbar in einem Gehäuse gelagerten Zylindertrommel
(4), in die Zylinderbohrungen (9) eingebracht sind, in denen axialverschieblich Kolben
(10) angeordnet sind, wobei die Zylinderbohrungen (9) zu einer Stirnseite (19) der
Zylindertrommel (4) hin Öffnungen (21) aufweisen, die bei einer Rotation der Zylindertrommel
(4) über zumindest zwei Steueröffnungen (32, 33, 33.1-33.5) einer Steuerplatte (20)
alternierend in Verbindung mit einem Hochdruckanschluß (26) und Niederdruckanschluß
(26') stehen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerplatte (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.
9. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zylindertrommel (4) drehfest auf einer Welle (3) angeordnet ist, wobei die Welle
(3) auf der Seite der Steuerplatte (20) in dem Gehäuse (8) gelagert ist und die Steuerplatte
(20) mit der Zentrierfläche (29) auf einem äußeren Lagerring (7) eines Wälzlagers
(6) zentriert ist.
10. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Ausbildung eines Leckagewegs die radiale Ausdehnung (d2) der einzelnen Ausnehmungen
(36.1, 36.2, 36.3) des inneren Rands (47) der Steuerplatte (20) größer als die radiale
Ausdehnung des Zentrierkörpers (7) ist.
11. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass an einem äußeren Rand (46) der Steuerplatte (20) im Bereich der zumindest einen mit
dem Hochdruckanschluß verbundenen Steueröffnung (33, 33.1- 3.5) eine äußere radiale
Erweiterung (35) der Steuerplatte (20) ausgebildet ist.
12. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf der von der Zylindertrommel (4) abgewandten Seite der Steuerplatte (20) zumindest
eine Nut (25) im Bereich einer Trennfläche (41, 42) vorgesehen ist, die von zumindest
einer Ausnehmung (36.1, 36.2, 36.3) des inneren Rands (47) der Steuerplatte (20) zu
dem äußeren Rand (46) der Steuerplatte (20) verläuft und die ein inneres Leckagevolumen
(44) mit einem äußeren Leckagevolumen (45) verbindet.
13. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stirnseite (29) der Zylindertrommel (4) und eine daran anliegende dichtende Umgebung
(27) der Steuerplatte (20) sphärisch ausgebildet sind.
1. Control plate for an axial piston engine having at least two control openings (32,
33, 33.1 - 33.5), by means of which cylinder bores (9) of a cylinder drum (4) mounted
rotatably in a housing (2) are connected upon rotation of the cylinder drum (4) alternately
to a high-pressure port (26) and a low-pressure port (26'), wherein in the control
plate (20) a through-opening (38) is formed,
characterized in
that the radially inner edge (47) of the control plate (20) takes the form of a centring
surface (29) that centres the control plate (20) on a housing-side centring body (7)
and
that the centring surface (29) comprises a plurality of sub-surfaces (29.1, 29.2, 29.3),
which are formed on segments (43.1, 43.2, 43.3) of the inner edge (47) of the control
plate (20) that extend radially inwards into the through-opening (38) and are separated
by recesses (36.1, 36.2, 36.3).
2. Control plate according to claim 1,
characterized in
that the centring surface (29) comprises three sub-surfaces (29.1, 29.2, 29.3) that are
distributed over the circumference of the inner edge (47) of the control plate (20).
3. Control plate according to one of claims 1 to 2,
characterized in
that the at least two control openings (32, 33, 33.1 - 33.5) comprise high-pressure control
openings (33.1 - 33.5) and a low-pressure control opening (32) and that at an outer
edge (46) of the control plate (20) in the region of the high-pressure control openings
(33.1 - 33.5) an outer radial widening (35) of the control plate (20) is formed.
4. Control plate according to one of claims 1 to 3,
characterized in
that on the centring surface (29) a further recess (37) for receiving an anti-rotation
element (34) is provided.
5. Control plate according to one of claims 1 to 4,
characterized in
that the thickness (t1) of the control plate (20) in the region of the centring surface
(29) and/or the radial widening (35) is reduced compared to the thickness (t2) of
a sealing environment (27, 28) of the control openings (32, 33, 33.1 - 33.5).
6. Control plate according to claim 5,
characterized in
that the sealing environment (27) of the control openings (32, 33, 33.1 - 33.5) is of
a spherical configuration.
7. Control plate according to one of claims 1 to 6,
characterized in
that the segments (43.1, 43.2, 43.3) extend over a smaller angle than the recesses (36.1,
36.2, 36.3) situated between them.
8. Axial piston engine comprising a cylinder drum (4), which is mounted rotatably in
a housing and into which are introduced cylinder bores (9), in which pistons (10)
are disposed in an axially displaceable manner, wherein the cylinder bores (9) have
in the direction of an end face (19) of the cylinder drum (4) openings (21), which
during a rotation of the cylinder drum (4) are connected by at least two control openings
(32, 33, 33.1 - 33.5) of a control plate (20) alternately to a high-pressure port
(26) and a low-pressure port (26'),
characterized in
that the control plate (20) is configured according to one of claims 1 to 7.
9. Axial piston engine according to claim 8,
characterized in
that the cylinder drum (4) is disposed in a rotationally fixed manner on a shaft (3),
wherein the shaft (3) is mounted at the control plate (20) end in the housing (8)
and the control plate (20) is centred by the centring surface (29) on an outer bearing
ring (7) of a rolling-contact bearing (6).
10. Axial piston engine according to one of claims 8 to 9,
characterized in
that in order to form a leakage path the radial extent (d2) of the individual recesses
(36.1, 36.2, 36.3) of the inner edge (47) of the control plate (20) is greater than
the radial extent of the centring body (7).
11. Axial piston engine according to one of claims 8 to 10,
characterized in
that at an outer edge (46) of the control plate (20) in the region of the at least one
control opening (33, 33.1 - 33.5) connected to the high-pressure port an outer radial
widening (35) of the control plate (20) is formed.
12. Axial piston engine according to one of claims 8 to 11,
characterized in
that on the side of the control plate (20) remote from the cylinder drum (4) there is
provided in the region of a separating surface (41, 42) at least one slot (25), which
extends from at least one recess (36.1, 36.2, 36.3) of the inner edge (46) of the
control plate (20) to the outer edge (46) of the control plate (20) and which connects
an inner leakage volume (44) to an outer leakage volume (45).
13. Axial piston engine according to one of claims 8 to 12,
characterized in
that the end face (29) of the cylinder drum (4) and a sealing environment (27) of the
control plate (20) that is adjacent thereto are of a spherical configuration.
1. Plaque de commande pour une machine à piston axial comprenant au moins deux ouvertures
de commande (32, 33, 33.1 - 33.5), au moyen desquelles des alésages de cylindre (9)
d'un tambour de cylindre (4) monté de façon rotative dans un boîtier (2) sont reliés,
en cas de rotation du tambour de cylindre (4), en alternance avec un branchement haute
pression (26) et un branchement basse pression (26'), une ouverture de passage (38)
étant réalisée dans la plaque de commande (20),
caractérisée en ce que
le bord (47) radialement intérieur de la plaque de commande (20) est conçu comme surface
de centrage (29), qui centre la plaque de commande (20) sur un corps de centrage (7)
côté boîtier et
en ce que la surface de centrage (29) est constituée de plusieurs surfaces partielles (29.1,
29.2, 29.3), qui sont réalisées sur des segments (43.1, 43.2, 43.3), s'étendant radialement
vers l'intérieur dans l'ouverture de passage (38), du bord (47) intérieur de la plaque
de commande (20), qui sont séparés par des évidements (36.1, 36.2, 36.3).
2. Plaque de commande selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
la surface de centrage (29) comprend trois surfaces partielles (29.1, 29.2, 29.3)
réparties sur le pourtour du bord (47) intérieur de la plaque de commande (20).
3. Plaque de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 2,
caractérisée en ce que
les au moins deux ouvertures de commande (32, 33, 33.1-33.5) comprennent des ouvertures
de commande pour haute pression (33.1 - 33.5) et une ouverture de commande pour basse
pression (32) et
un élargissement (35) radial extérieur de la plaque de commande (20) est réalisé sur
un bord (46) extérieur de la plaque de commande (20) dans la zone des ouvertures de
commande pour haute pression (33.1 - 33.5).
4. Plaque de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisée en ce que
un autre évidement (37) est prévu sur la surface de centrage (29) pour le logement
d'un blocage de torsion (34).
5. Plaque de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,
caractérisée en ce que
l'épaisseur (t1) de la plaque de commande (20) est réduite dans la zone de la surface
de centrage (29) et/ou de l'extension (35) radiale par rapport à l'épaisseur (t2)
d'un environnement (27, 28) d'étanchéité des ouvertures de commande (32, 33, 33.1
- 33.5).
6. Plaque de commande selon la revendication 5,
caractérisée en ce que
l'environnement (27) d'étanchéité des ouvertures de commande (32, 33, 33.1 - 33.5)
est conçu sphérique.
7. Plaque de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,
caractérisée en ce que
les segments (43.1, 43.2, 43.3) s'étendent sur un plus petit angle que les évidements
(36.1, 36.2, 36.3) se trouvant entre les segments.
8. Machine à piston axial dotée d'un tambour de cylindre (4) monté de façon rotative
dans le boîtier, dans lequel des alésages de cylindre (9) sont introduits, dans lesquels
des pistons (10) sont disposés de façon coulissante axialement, les alésages de cylindre
(9) présentant en direction d'une face frontale (19) du tambour de cylindre (4) des
ouvertures (21), qui sont en liaison, dans le cas d'une rotation du tambour de cylindre
(4) au moyen d'au moins deux ouvertures de commande (32, 33, 33.1 - 33.5) d'une plaque
de commande (20), en alternance avec un branchement haute pression (26) et un branchement
basse pression (26'),
caractérisée en ce que
la plaque de commande (20) est conçue selon l'une quelconque des revendications 1
à 7.
9. Machine à piston axial selon la revendication 8,
caractérisée en ce que
le tambour de cylindre (4) est disposé de façon solidaire en rotation sur un arbre
(3), l'arbre (3) étant monté sur le côté de la plaque de commande (20) dans le boîtier
(8) et la plaque de commande (20) étant centrée avec la surface de centrage (29) sur
une bague de palier (7) extérieure d'un palier de roulement (6).
10. Machine à piston axial selon l'une quelconque des revendications 8 à 9,
caractérisée en ce que
l'extension radiale (d2) des différents évidements (36.1, 36.2, 36.3) du bord (47)
intérieur de la plaque de commande (20) est plus grande que l'extension radiale du
corps de centrage (7) pour former un chemin de fuite.
11. Machine à piston axial selon l'une quelconque des revendications 8 à 10,
caractérisée en ce que
une extension (35) radiale extérieure de la plaque de commande (20) est réalisée sur
un bord (46) extérieur de la plaque de commande (20) dans la zone de la au moins une
ouverture de commande (33, 33.1 - 33.5) reliée au branchement haute pression.
12. Machine à piston axial selon l'une quelconque des revendications 8 à 11,
caractérisée en ce que
au moins une rainure (25) est prévue dans la zone d'une surface de séparation (41,
42) sur le côté, opposé au tambour de cylindre (4), de la plaque de commande (20),
laquelle rainure est agencée à partir d'au moins un évidement (36.1, 36.2, 36.3) du
bord (47) intérieur de la plaque de commande (20) vers le bord (46) extérieur de la
plaque de commande (20) et qui relie un volume de fuite (44) intérieur à un volume
de fuite (45) extérieur.
13. Machine à piston axial selon l'une quelconque des revendications 8 à 12,
caractérisée en ce que
la face frontale (29) du tambour de cylindre (4) et un environnement (27) d'étanchéité
s'appliquant dessus de la plaque de commande (20) sont conçus sphériques.
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