Kolbenmaschine
[0001] Die Erfindung betrifft eine Kolbenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
[0002] Eine derartige, als Axialkolbenmaschine ausgebildete Kolbenmaschine ist beispielsweise
aus der nachveröffentlichten
DE 10 2005 056 631.6 bekannt. Diese herkömmliche Lösung hat zwei etwa in Axialrichtung entgegengesetzt
zueinander gerichtete Kolbenreihen, die mit jeweils einer an einer Schrägscheibe stirnseitig
abgestützten Zylindertrommel in Wirkverbindung stehen, die eine Vielzahl von schwenkbar
gelagerten und auf einer Stirnfläche eines Trommelbodens der Zylindertrommel abgestützten
Zylinderhülsen aufweist. Die Kolbenreihen bestehen jeweils aus einer Vielzahl von
Kolben, die jeweils in einer Zylinderhülse der Zylindertrommeln relativ dazu axial
verschiebbar aufgenommen und mit einer Welle verbunden sind, die je nach Ausführung
der Axialkolbenmaschine als Antriebs- oder Abtriebswelle wirkt. Aufgrund der Schrägstellung
der Zylindertrommeln kommt es bei der Rotation der Kolben um die Wellenachse und einer
entsprechenden Schwenk- oder Taumelbewegung der Zylindertrommeln zu einer Transversalbewegung
zwischen den Kolben und den Zylindertrommeln, die dadurch ermöglicht wird, dass die
Stirnflächen des Trommelbodens mit balligen Vorsprüngen als Lagersitzelemente versehen
sind, auf denen jeweils eine der Zylinderhülsen fußseitig abgestützt ist, so dass
die Zylinderhülsen mit Bezug zur Schrägscheibe schwenkbar gelagert sind. Um eine ausreichende
Dichtwirkung zwischen den Zylinderhülsen und dem Trommelboden zu gewährleisten, sind
die Zylinderhülsen durch Federelemente, die gegen den Dichtstellen gegenüberliegende
Planflächen der Zylinderhülsen wirken, gegen die balligen Vorsprünge des Trommelbodens
dichtend vorgespannt.
[0003] Nachteilig bei derartigen Kolbenmaschinen ist, dass zwischen den Zylinderhülsen und
den auf die Planflächen der Zylinderhülsen wirkenden Federelementen eine Gleitbewegung
auftreten kann, die Reibungsverluste verursacht und die Schwenk- oder Taumelbewegung
der Zylinderhülsen beeinträchtigt. Des Weiteren nachteilig ist, dass ein Kippmoment
auftreten kann, das zum Abkippen der Zylinderhülsen von den Lagersitzelementen und
dadurch zu einer Druckmittelleckage und zu einem verschlechterten volumetrischen Wirkungsgrad
der Kolbenmaschine führt. Es hat sich weiterhin gezeigt, dass bei derartigen Lösungen
keine konstante Anpresskraft erreichbar ist.
[0004] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenmaschine zu schaffen,
bei der mit minimalem fertigungstechnischen Aufwand eine gleich bleibende mechanische
Anpressung/Vorspannung der Zylinderhülsen gegen die balligen Lagersitzelemente erreicht
wird, ohne die Schwenk-oder Taumelbewegung der Zylinderhülsen zu behindern.
[0005] Diese Aufgabe wird durch eine Kolbenmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
[0006] Die erfindungsgemäße Kolbenmaschine hat zumindest eine schwenkbar gelagerte Zylinderhülse,
in die ein Kolben eintaucht, der mit einer An-/Abtriebswelle in Wirkverbindung steht,
wobei die Zylinderhülse mittels zumindest eines Federelements gegen ein Lagersitzelement
vorgespannt ist. Erfindungsgemäß ist das Federelement entsprechend der Bewegung der
Zylinderhülse schwenkbar. Diese Lösung hat den Vorteil, dass die Schwenk- oder Taumelbewegung
der Zylinderhülsen durch die Federelemente (Niederhaltefedern) nicht beeinträchtigt
ist, da die Federelemente gegenüber dem Stand der Technik gemäß der
DE 10 2005 056 631.6 schwenkbar sind, so dass eine Gleitbewegung zwischen den Zylinderhülsen und den Federelementen
sowie ein Kippmoment der Zylinderhülsen auf den Lagersitzelementen vermieden oder
zumindest stark verringert ist. Des Weiteren wird aufgrund der schwenkbaren Federelemente
eine zentrische, im Wesentlichen konstante Anpresskraft der Zylinderhülsen gegen das
Lagersitzelement und damit eine hohe Dichtwirkung bei statischer Federbelastung und
wesentlich verringerter Reibung erreicht.
[0007] Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Federelement mit einem in
die Zylinderhülse eintauchenden Abschnitt an dieser angreift. Dadurch wird die Krafteinleitung
des Federelements und damit die Dichtwirkung und Abkippsicherheit weiter verbessert.
[0008] Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist diese als
Axialkolbenmaschine mit zumindest einer Schrägscheibe ausgebildet, an der jeweils
eine Zylindertrommel abgestützt ist, die eine Vielzahl von schwenkbar auf einer mit
Gelenkelementen oder balligen Vorsprüngen versehenen Stirnfläche eines Trommelbodens
der Zylindertrommel abgestützten Zylinderhülsen aufweist, in denen Kolben geführt
sind, die mit einer An-/Abtriebswelle in Wirkverbindung stehen, wobei die Zylinderhülsen
mittels zumindest einem Federelement gegen jeweils ein Gelenkelement, beispielsweise
eine Kugelkopfschraube, oder einen balligen Vorsprung des Trommelbodens vorgespannt
sind.
[0009] Vorzugsweise greift das Federelement mit einem ersten Endabschnitt an einer Innenumfangsnut
der Zylinderhülse an und ist mit einem zweiten Endabschnitt an der Zylindertrommel
abgestützt, so dass die Zylinderhülsen gegen jeweils ein Gelenkelement oder einen
balligen Vorsprung des Trommelbodens vorgespannt sind. Hierbei wird es bevorzugt,
wenn das Federelement über Federschenkel in die Innenumfangsnut der Zylinderhülse
eingreift.
[0010] Die Federschenkel weisen bei einer bevorzugten Variante der Erfindung jeweils einen
etwa in Axialrichtung verlaufenden Axialabschnitt auf, der in einen nach außen und
zurück zur Innenumfangsnut gebogenen Radialabschnitt übergeht. Beispielsweise hat
das Federelement drei oder fünf Federschenkel, die etwa kronenförmig angeordnet sind
und in die Innenumfangsnut eingreifen. Aufgrund der drei bzw. fünf Federschenkel wird
eine statisch bestimmte Abstützung der Zylinderhülse auf dem Gelenkelement oder dem
Vorsprung des Trommelbodens und dadurch eine hohe Abkippsicherheit bei minimalem fertigungstechnischen
Aufwand erreicht. Ein derartiges Federelement kann fertigungstechnisch besonders vorteilhaft
als Blechbiegeteil ausgebildet sein.
[0011] Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der zweite Endabschnitt des
Federelements zur gelenkigen Lagerung des Federelements zumindest abschnittsweise
kugelförmig ausgebildet ist, so dass das Federelement mit der Zylinderhülse verschwenkbar
ist.
[0012] Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein an der Zylinderhülse
angreifender Endabschnitt des Federelements über ein biegeweiches Zugelement, vorzugsweise
einen Draht, mit einem an der Zylindertrommel angreifenden Endabschnitt verbunden.
Bei dieser Variante wird die Schwenkbewegung des Oberteils durch das biegeweiche Zugelement
ermöglicht. Das Unterteil des Federelements kann bei dieser Lösung relativ zum Trommelboden
bzw. zum Kugelkopf ortsfest oder gelenkig gelagert sein.
[0013] Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn sich das biegeweiche Zugelement
im Wesentlichen entlang der Längsachse des Federelements erstreckt. Dadurch wird eine
zentrische Anpresskraft der Zylinderhülsen gegen das Lagersitzelement und damit eine
hohe Dichtwirkung erreicht.
[0014] Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Gelenkelement erstreckt sich das
Federelement vorzugsweise in das Gelenkelement hinein und ist über dieses mit der
Zylindertrommel verbunden. Beispielsweise findet eine Kugelkopfschraube Verwendung,
die in eine Aufnahme der Zylindertrommel eingeschraubt wird, wobei ein Endabschnitt
des Federelements zwischen der Kugelkopfschraube und der Zylindertrommel axial fixiert
aber verschwenkbar angeordnet ist.
[0015] Gemäß einer alternativen Variante der Kolbenmaschine sind die Zylinderhülsen jeweils
mittels zumindest einer Spannfeder, beispielsweise einer Schraubenfeder, gegen das
Lagersitzelement vorgespannt.
[0016] Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung durchsetzt das Federelement die Zylindertrommel
zumindest abschnittsweise und ist rückseitig mit dieser verbunden.
[0017] Es wird bevorzugt, wenn das Federelement im Bereich eines Dichtabschnitts an der
Zylinderhülse angreift, so dass ein ggf. auftretendes Kippmoment weiter verringert
wird und ein Abkippen der Zylinderhülsen von den Lagersitzelementen verhindert ist.
[0018] Das Federelement ist bei einer Ausführung der Kolbenmaschine derart in der Zylinderhülse
angeordnet, dass sich die Zylinderhülse und das Federelement im Wesentlich entlang
einer gemeinsamen Längsachse erstrecken.
[0019] Bei einer bevorzugten Ausführungsform tauchen die Gelenkelemente bzw. die balligen
Vorsprünge abschnittsweise in die Zylinderhülsen ein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn
die Zylinderhülsen von einer Stirnfläche des Trommelbodens beabstandet sind, so dass
die Zylinderhülsen bei einer Schwenkbewegung nicht auf diese Fläche auflaufen. Bei
mit der Trommelbodenebene auf gleicher Höhe liegender Dichtebene, kann der Abstand
auch durch eine Ringnut (konzentrisch zur Hülsen-/Kugelkopfachse) in der Trommelscheibe
erreicht werden.
[0020] Vorzugsweise begrenzen die balligen Vorsprünge mit ihren Oberflächen zumindest abschnittsweise
Zylinderräume der Zylinderhülsen. Zur Herstellung einer Druckmittelverbindung zwischen
den Zylinderräumen und einem Saug- bzw. Druckanschluss der Axialkolbenmaschine können
die Gelenkelemente bzw. die balligen Vorsprünge jeweils eine zum Zylinderraum hin
offene Bohrung aufweisen, die in einen Durchbruch des Trommelbodens mündet, der in
Überdeckung mit Steuernieren der Schrägscheiben bringbar ist. Hierbei ist es besonders
vorteilhaft, wenn die Federelemente einen Durchströmungsquerschnitt ausbilden.
[0021] Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
[0022] Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine als Axialkolbenmaschine ausgebildete erfindungsgemäße
Kolbenmaschine gemäß eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
Figur 2 eine Detaildarstellung der Axialkolbenmaschine aus Figur 1 und
Figur 3 eine Detaildarstellung einer Axialkolbenmaschine gemäß eines weiteren erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiels.
[0023] Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine als Axialkolbenmaschine ausgebildete
erfindungsgemäße Kolbenmaschine 1, die sowohl als Hydromotor als auch als Pumpe betrieben
werden kann. Die Axialkolbenmaschine 1 hat ein gestrichelt angedeutetes Gehäuse 2,
an dem ein nicht dargestellter Sauganschluss und ein nicht dargestellter Druckanschluss
ausgebildet sind. Das Gehäuse 2 ist mehrteilig ausgebildet und hat zwei Deckel 4,
6, zwischen denen ein hülsenförmiges Mittelteil 8 zur Begrenzung eines Innenraums
10 eingespannt ist. Der Innenraum 10 wird von einer Antriebswelle 12 durchsetzt, die
über ein Wälzlager 14, das in eine Innenbohrung 16 des Deckels 4 eingesetzt ist, und
durch ein Wälzlager 18, das in einer Innenbohrung 20 des Deckels 6 angeordnet ist,
in dem Gehäuse 2 gelagert ist. Ein aus dem Gehäuse 2 vorstehender freier Endabschnitt
22 der Antriebswelle 12 ist mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor verbindbar.
In dem Innenraum 10 sind an den Deckeln 4, 6 drehfest oder in der Neigung verstellbar
zwei Schrägscheiben 24, 26 mit jeweils einer schräg zur Wellenachse W der Antriebswelle
12 verlaufenden Stützfläche 28, 30 angeordnet. An diesen ist jeweils eine auf der
Antriebswelle 12 gelagerte Zylindertrommel 32, 34 abgestützt, die eine Vielzahl von
Zylinderhülsen 36, 38 aufweist, in die jeweils ein Kolben 40, 42 einer Kolbenreihe
44, 46 eintaucht. Die Zylindertrommeln 32, 34 sind schwenkbar an der Antriebswelle
12 gelagert, so dass aufgrund ihrer Schrägstellung während einer Rotation der Antriebswelle
12 eine Taumelbewegung bewirkt wird. Dabei werden die Zylindertrommeln 32, 34 über
jeweils zwei an einem Mantelteil 48, 50 der Zylindertrommeln 32, 34 angreifende Mitnehmerstifte
52 in Drehrichtung mitgenommen, die jeweils in eine einen kugeligen Lagerabschnitt
54, 56 der Antriebswelle 12 durchsetzende Querbohrung 58, 60 abschnittsweise eingesetzt
sind. Die Zylindertrommeln 32, 34 stützen sich jeweils über einen Trommelboden 62,
64 an der jeweiligen Stützfläche 28, 30 ab, wobei sie mittels einer Spannfeder 66,
68, die sich zwischen jeweils einem auf dem Lagerabschnitt 54, 56 verschwenkbaren
Stützring 70, 72 und einem in einer inneren Umfangsnut 74, 76 des Trommelbodens 62,
64 aufgenommenen Sicherungsring 78, 80 erstreckt, gegen die jeweilige Stützfläche
28, 30 vorgespannt sind. Die Schrägscheiben 24, 26 sind symmetrisch zur in Figur 1
vertikal verlaufenden Mittelebene M angeordnet, wobei die Stützflächen 28, 30 jeweils
zur Mittelebene M schräg angestellt sind. Die Kolben 42 haben eine im Wesentlichen
kegelige Gestalt und bilden mit den Kolben 40 jeweils voneinander abgewandte Endabschnitte
eines Doppelkolbens 82, der mit einem Mittelabschnitt 84 in eine Gewindebohrung 86
eines radial vorspringenden Antriebsflansches 88 der Antriebswelle 12 eingeschraubt
ist. Die Einschraubtiefe des Mittelabschnittes 84 wird über eine Radialschulter 90
des Doppelkolbens 82 begrenzt, die in Endstellung mit einer Schulterfläche 92 stirnseitig
an dem Antriebsflansch 88 anliegt. Weitere Einzelheiten der Axialkolbenmaschine 1
werden anhand der Detaildarstellung der Zylindertrommel 34 in Figur 2 erläutert.
[0024] Gemäß Figur 2 weisen die Kolben 42 jeweils einen sich von dem Mittelabschnitt 84
(siehe Figur 1) erstreckenden Schaft 94 auf, der mit einem kegeligen Kolbenkopf 96
in eine Zylinderbohrung 98 der Zylinderhülsen 38 eintaucht und dichtend an einer Umfangswandung
100 der Zylinderhülsen 38 anliegt und einen Zylinderraum 102 begrenzt. In dem Kolbenkopf
96 ist jeweils stirnseitig ein kelchartiger, zum Zylinderraum 102 hin offener Kolbenraum
104 ausgebildet, der in eine mit einem Innengewinde 106 versehene Sacklochbohrung
108 übergeht und ermöglicht, dass der Kolbenkopf 96 bei einem Verdichtungshub mit
Hochdruck beaufschlagbar ist, so dass er sich geometrisch an die sich bei einem Verdichtungshub
des Kolbens 42 radial aufweitende Zylinderhülse 38 anpassen kann und somit in jeder
Arbeitsposition dichtend an der Umfangswandung 100 der Zylinderhülsen 38 anliegt.
Zum Verkleinern des von dem Zylinderraum 102 und dem Kolbenraum 104 gebildeten Kompressionsvolumens
und zur Reduzierung des Totvolumens kann in den Kolbenraum 104 ein Einsatz 110 eingesetzt
sein, der über eine ihn durchsetzende und mit dem Innengewinde 106 in Wirkeingriff
stehende Schraube 112 gesichert ist. Der Einsatz 110 hat einen Spalt, so dass sich
der Kolbenkopf 96 bei einem Verdichtungshub radial aufweiten kann, um eine Leckage
zu verhindern. Die Zylinderhülsen 38 sind über einen Dichtabschnitt 114 mittels eines
Federelements 116 gegen jeweils ein, als in eine Stufenbohrung 118 der Zylindertrommel
34 eingeschraubte Kugelkopfschraube 120 ausgebildetes Lagersitzelement des Trommelbodens
64 vorgespannt. Bei einer nicht dargestellten Variante der Erfindung sind die Zylinderhülsen
38 gegen einen balligen Vorsprung des Trommelbodens 64 vorgespannt. Das Federelement
116 greift mit einem in die Zylinderhülse 38 eintauchenden Abschnitt 122 an dieser
an und ist entsprechend der Bewegung der Zylinderhülse 38 schwenkbar gelagert. Dadurch
wird die Schwenk- oder Taumelbewegung der Zylinderhülsen 38 durch die Federelemente
116 im Wesentlichen nicht beeinträchtigt, so dass eine Gleitbewegung zwischen den
Zylinderhülsen 38 und den Federelementen 116 sowie ein Kippmoment der Zylinderhülsen
38 auf den Kugelkopfschrauben 120 vermieden oder zumindest stark verringert ist. Aufgrund
der schwenkbar gelagerten Federelementen 116 wird weiterhin eine zentrische, im Wesentlichen
konstante Anpresskraft der Zylinderhülsen 38 gegen die Kugelkopfschrauben 120 und
damit eine hohe Dichtwirkung bei wesentlich verringerter Reibung erreicht. Des Weiteren
sind die Federelemente 116 lediglich statisch belastet, da diese entsprechend der
Hülsenbewegung eine Schwenkbewegung ausführen. Das Federelement 116 greift bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem ersten Endabschnitt 122 an einer Innenumfangsnut
124 der Zylinderhülse 38 und ist über einen zweiten Endabschnitt 126 an der Zylindertrommel
34 befestigt, so dass die Zylinderhülse 38 gegen die Kugelkopfschraube 120 vorgespannt
ist. Hierzu greift das Federelement 116 über Federschenkel 128 in die Innenumfangsnut
124 der Zylinderhülse 38 ein, die einen in Axialrichtung verlaufenden Axialabschnitt
130 aufweisen, der sich beabstandet durch eine Durchgangsbohrung 131 der Kugelkopfschraube
120 erstreckt und in einen nach außen und zurück zur Innenumfangsnut 124 gebogenen
Radialabschnitt 132 übergeht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Federelement
116 fünf Federschenkel 128, die etwa kronenförmig ausgebildet sind und in die Innenumfangsnut
124 eingreifen. Aufgrund der fünf Federschenkel 128 wird eine statisch bestimmte Abstützung
der Zylinderhülse 38 und dadurch eine hohe Abkippsicherheit bei minimalem fertigungstechnischen
Aufwand erreicht. Die Innenumfangsnut 124 ist im Bereich des Dichtabschnitts 114 der
Zylinderhülse 38 ausgebildet, so dass ein ggf. auftretendes Kippmoment weiter verringert
und ein Abkippen der Zylinderhülsen 38 verhindert ist. Das Federelement 116 erstreckt
sich durch die Kugelkopfschraube 120 hindurch in einen Raum 134 und ist über diese
mit dem Trommelboden 64 verbunden, wobei der Endabschnitt 126 des Federelements 116
zu dessen gelenkiger Lagerung abschnittsweise kugelförmig mit Kugelsegmenten 136 ausgebildet
und zwischen einer entsprechenden Ausnehmung 138 der Kugelkopfschraube 120 und dem
Trommelboden 64 formschlüssig aber verschwenkbar angeordnet ist. Das Federelement
116 ist derart in der Zylinderhülse 38 angeordnet, dass sich die Zylinderhülse 38
und das Federelement 116 im Wesentlich entlang einer gemeinsamen Längsachse 140 erstrecken.
Ein derartiges Federelement 116 ist besonders vorteilhaft einstückig als Blechbiegeteil
herstellbar.
[0025] Gemäß einer nicht dargestellten Variante der Erfindung sind die Zylinderhülsen 38
jeweils mittels zumindest einer Spannfeder, beispielsweise einer Schraubenfeder, gegen
die Kugelkopfschraube vorgespannt.
[0026] In Figur 3 ist eine Detaildarstellung einer Axialkolbenmaschine 1 gemäß eines weiteren
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels gezeigt, dass sich von dem vorbeschriebenen
Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass der an der Zylinderhülse
38 angreifende Endabschnitt 122 des Federelements 116 über ein biegeweiches Zugelement
146 mit dem an der Zylindertrommel 34 bzw. dem Lagersitzelement 120 angreifenden Endabschnitt
126 verbunden ist. Das biegeweiches Zugelement 146 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als Draht ausgebildet, der über jeweils einer Querstrebe 148, 150 an einer Zylinderhülse
152 des Oberteils 122 oder den Kugelsegmenten 136 des Unterteils 126 angreift und
die Schwenkbewegung des Oberteils 122 ermöglicht. Die Zylinderhülse 152 und die Kugelsegmente
136 ermöglichen einen ausreichend großen Durchströmungsquerschnitt des Federelements
116. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn sich das biegeweiche Zugelement
146 entlang der Längsachse 140 des Federelements 116 erstreckt. Dadurch wird eine
zentrische Anpresskraft der Zylinderhülsen 38 gegen das Lagersitzelement 120 und damit
eine hohe Dichtwirkung erreicht. Das Unterteil 126 des Federelements 116 ist gemäß
Figur 3 relativ zu der Zylindertrommel 34 gelenkig gelagert. Da bei dieser Variante
eine Schwenkbewegung des Oberteils 122 durch das biegeweiche Zugelement 146 ermöglicht
ist, kann das Unterteil 126 bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel des
Federelements 116 jedoch auch relativ zu der Zylindertrommel 34 ortsfest sein.
[0027] Zur Herstellung einer Druckmittelverbindung zwischen den Zylinderräumen 102 und einem
Saug- bzw. Druckanschluss der Axialkolbenmaschine 1 sind die Kugelkopfschrauben 120
jeweils von der zum Zylinderraum 102 hin offenen Bohrung 118 durchsetzt, die jeweils
in einen Durchbruch 142 des Trommelbodens 64 mündet, so dass, wie dargestellt, die
Bohrung 118 durch den Trommelboden 64 verlängert ist und jeweils mit nicht dargestellten
Steuernieren der Schrägscheibe 26 in Überdeckung bringbar ist, so dass in Abhängigkeit
von der Drehposition (innerer, äußerer Totpunkt) der Zylindertrommel 34 eine Verbindung
mit dem Saug- oder dem Druckanschluss hergestellt wird, um Druckmittel in den Zylinderraum
102 nachzusaugen oder mit Hochdruck beaufschlagtes Druckmittel zu einem Verbraucher
zu leiten. Hierbei bilden die Federelemente 116 einen Durchströmungsquerschnitt aus.
Die Zylinderhülsen 38 sind fußseitig von einer Stirnfläche 144 des Trommelbodens 64
beabstandet, so dass die Zylinderhülsen 38 bei einer Transversalbewegung nicht auf
diese auflaufen und von den Kugelkopfschrauben 120 abgehoben werden.
[0028] Offenbart ist eine Kolbenmaschine 1 mit zumindest einer schwenkbar gelagerten Zylinderhülse
36, 38, in die ein Kolben 40, 42 eintaucht, der mit einer An-/Abtriebswelle 12 in
Wirkverbindung steht, wobei die Zylinderhülse 36, 38 mittels zumindest eines Federelements
116 gegen ein Lagersitzelement 120 vorgespannt ist. Erfindungsgemäß ist das Federelement
116 entsprechend der Bewegung der Zylinderhülse 36, 38 schwenkbar.
1. Kolbenmaschine mit zumindest einer schwenkbar gelagerten Zylinderhülse (36, 38), in
die ein Kolben (40, 42) eintaucht, der mit einer An-/Abtriebswelle (12) in Wirkverbindung
steht, wobei die Zylinderhülse (36, 38) mittels zumindest eines Federelements (116)
gegen ein Lagersitzelement (120) vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (116) entsprechend der Bewegung der Zylinderhülse (36, 38) schwenkbar
ist.
2. Kolbenmaschine nach Anspruch 1, wobei das Federelement (116) mit einem in die Zylinderhülse
(36, 38) eintauchenden Abschnitt (122) an dieser angreift.
3. Kolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, mit zumindest einer Schrägscheibe (24, 26),
an der eine Zylindertrommel (32, 34) abgestützt ist, die eine Vielzahl von schwenkbar
auf einer mit Gelenkelementen (120) als Lagersitzelemente oder balligen Vorsprüngen
versehenen Stirnfläche (144) eines Trommelbodens (62, 64) der Zylindertrommel (32,
34) abgestützten Zylinderhülsen (36, 38) aufweist, in denen die Kolben (40, 42) geführt
sind, die mit der An-/Abtriebswelle (12) in Wirkverbindung stehen, wobei die Zylinderhülsen
(36, 38) mittels zumindest einem Federelement (116) gegen jeweils ein Gelenkelement
(120) oder einen balligen Vorsprung des Trommelbodens (62, 64) vorgespannt sind.
4. Kolbenmaschine nach Anspruch 3, wobei das Federelement (116) mit dem ersten Endabschnitt
(122) an einer Innenumfangsnut (124) der Zylinderhülse (36, 38) und mit einem zweiten
Endabschnitt (126) an der Zylindertrommel (32, 34) angreift.
5. Kolbenmaschine nach Anspruch 4, wobei das Federelement (116) über Federschenkel (128)
in die Innenumfangsnut (124) der Zylinderhülse (36, 38) eingreift.
6. Kolbenmaschine nach Anspruch 5, wobei die Federschenkel (128) jeweils einen etwa in
Axialrichtung verlaufenden Axialabschnitt (130) aufweisen, der in einen nach außen
und zurück zur Innenumfangsnut (124) gebogenen Radialabschnitt (132) übergeht.
7. Kolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein an der Zylinderhülse
(36, 38) angreifender Endabschnitt (122) des Federelements (116) über ein biegeweiches
Zugelement (146), vorzugsweise einen Draht, mit einem an der Zylindertrommel (32,
34) angreifenden Endabschnitt (126) verbunden ist.
8. Kolbenmaschine nach Anspruch 7, wobei sich das biegeweiche Zugelement (146) im Wesentlichen
entlang der Längsachse (140) des Federelements (116) erstreckt.
9. Kolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei der zweite Endabschnitt (126)
des Federelements (116) zumindest abschnittsweise kugelförmig ausgebildet ist.
10. Kolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Federelement (116)
als Blechbiegeteil ausgebildet ist.
11. Kolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Zylinderhülse (36, 38)
mittels zumindest einer Spannfeder, vorzugsweise einer Schraubenfeder, gegen das Lagersitzelement
(120) vorgespannt ist.
12. Kolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 11, wobei sich das Federelement (116)
durch das Gelenkelement (120) hindurch erstreckt und über dieses mit der Zylindertrommel
(32, 34) verbunden ist.
13. Kolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 11, wobei das Federelement (116) die
Zylindertrommel (32, 34) zumindest abschnittsweise durchsetzt und rückseitig mit dieser
verbunden ist.
14. Kolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Federelement (116)
im Bereich eines Dichtabschnitts (114) an der Zylinderhülse (36, 38) angreift.
15. Kolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Zylinderhülse
(36, 38) und das Federelement (116) im Wesentlichen entlang einer gemeinsamen Längsachse
(140) erstrecken.
16. Kolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Federelement (116)
einen Durchströmungsquerschnitt ausbildet.
17. Kolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 16, wobei die Zylinderhülsen (36, 38)
von einer Stirnfläche (144) des Trommelbodens (62, 64) beabstandet sind.
18. Kolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 17, wobei die Gelenkelemente (120) oder
balligen Vorsprünge abschnittsweise in die Zylinderhülse (36, 38) eintauchen und Zylinderräume
(102) der Zylinderhülsen (36, 38) begrenzen.
19. Kolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 18, wobei die Gelenkelemente (120) oder
balligen Vorsprünge jeweils eine zum Zylinderraum (102) hin offene Bohrung (118) aufweisen,
die jeweils in einen Durchbruch (142) des Trommelbodens (62, 64) mündet, der in Überdeckung
mit Steuernieren der Schrägscheibe (24, 26) bringbar ist.