-
Die
Erfindung betrifft ein hydrostatisches Getriebe nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 oder 4.
-
Ein
hydrostatisches Getriebe dieser Art ist in der
DE 38 22 149 C2 als Antrieb
eines Kühlgebläses für einen
Wärmetauscher
eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Bei diesem vorbekanntem hydrostatischen
Getriebe im offenen Kreislauf ist in einer den Hydromotor umgehenden
Umgehungsleitung ein Rückschlagventil
angeordnet, das dann, wenn die Fördermenge
der Hydropumpe plötzlich
abfällt,
ein Nachsaugen von Hydraulikflüssigkeit
zur Förderleitung
der Hydropumpe ermöglicht,
um einen schädlichen
Abfall des Drucks in der Förderleitung
zu vermeiden. Bei dieser bekannten Ausgestaltung kann im beschriebenen
Fall einer Fördermengenreduzierung der
Hydropumpe die Umgehungsleitung einen sogenannten Motorkreislauf
bilden, in dem der Hydromotor im Freilauf, z. B. aufgrund seiner
Schwungmasse, weiterläuft.
Dabei ist die Gefahr einer Überhitzung nicht
auszuschließen,
da die Hydraulikflüssigkeit hauptsächlich nur
in dem kleinen Motorkreislauf umgewälzt wird. Dieses bekannte hydrostatische
Getriebe eignet sich deshalb nicht für solche Einsatzfälle, in denen
mit einer Überhitzung
im hydraulischen System zu rechnen ist, und es eignet sich insbesondere nicht
für solche
Fahrantriebe, bei denen der Druck des Hochdrucksystems eine längere Zeit
unter den Druck des Niederdrucksystems fallen kann, z. B. aufgrund
eine r sich durch Lastantrieb einstellenden Umkehrung der Funktion
des Hydromotors als Hydropumpe wie es bei einem Fahrantrieb bei
Bergabfahrt der Fall ist. Aber auch bei einer plötzlichen Reduzierung der Fördermenge
der Hydropumpe ist das bekannte Getriebe verbesserungsbedürftig. Es
besteht unter anderem die Gefahr einer Überhitzung in dem kleinen Motorkreislauf.
Hierdurch sind die Einsatz- bzw.
-
Verwendungsmöglichkeiten
des hydrostatischen Getriebes eingeschränkt.
-
Aus
der
JP 11083261 A ist
ein hydrostatisches Getriebe bekannt, bei dem ein Hydromotor über Arbeitsleitungen
mit einer Hydropumpe verbunden ist. Die Arbeitsleitungen bilden
einen Teil eines Hochdrucksystems und eines Niederdrucksystems, wobei
das Hochdrucksystem mit dem Niederdrucksystem über eine erste und eine zweite,
die Hydropumpe umgehende Umgehungsleitung verbunden ist. In der
ersten Umgehungsleitung ist ein in Richtung des Hochdrucksystems öffnendes
Rückschlagventil
angeordnet. In der zweiten Umgehungsleitung ist ein das Hochdrucksystem
in das Niederdrucksystem entspannendes Druckbegrenzungsventil angeordnet.
Die zwei Umgehungsleitungen mit den beiden Einzelventilen stellen
einen erheblichen Fertigungsaufwand dar.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydrostatisches Getriebe
zu schaffen, bei dem der Fertigungsaufwand reduziert ist.
-
Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 4 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
-
Beim
erfindungsgemäßen hydrostatischen Getriebe
nach Anspruch 1 ist der sich zwischen den Abzweigen und durch den
Hydromotor erstreckende Kreislaufabschnitt länger als die halbe Länge des Kreislaufs.
Auch bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
ergibt sich bei einer plötzlichen
Fördermengenreduzierung
der Hydropumpe ein Freilauf für
den Hydromotor, wobei durch die Umgehungsleitung Hydraulikflüssigkeit
in die Förderleitung
der Hydropumpe nachgesaugt wird und ein schädlicher Unterdruck in der Förderleitung
vermieden wird. Wenigstens die Hälfte
des hydraulischen Kreislaufs ist in den sich beim Freilauf des Hydromotors
einstellenden Motorkreislauf einbezogen und deshalb findet eine
durch das größere Volumen
und die größere Länge des Motorkreislaufs
vorgegebene verbesserte Kühlung der
im Motorkreislauf geförderten
Hydraulikflüssigkeitsteilmenge
statt. Dieser Vorteil wird auch dann erreicht, wenn nur einer der
beiden Abzweige der Umgehungsleitung sich in der Nähe der Hydropumpe
befindet oder mit dem Sperrventil in die Hydropumpe integriert ist.
Hierbei kann es sich um den Abzweig des Hochdrucksystems und/oder
um den Abzweig des Niederdrucksystems handeln. Besonders vorteilhaft ist
es natürlich,
wenn beide Abzweige der Umgehungsleitung in der Nähe der Hydropumpe
angeordnet sind oder vorzugsweise in die Hydropumpe integriert sind.
Erfindungsgemäß ist zudem
ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen, welches gemeinsam mit dem
das Sperrventil bildenden Rückschlagventil ein
Wegeventil bildet.
-
Darüber hinaus
ist bei einem offenen Kreislauf die sich im vorhandenen Tank befindliche
Hydraulikflüssigkeitsmenge
dann in diesen Motorkreislauf einbezogen, wenn der Abzweig des Niederdrucksystems
von der niederdruckseitigen Arbeitsleitung bzw. Sangleitung der
Hydropumpe abzweigt oder die Umgehungsleitung direkt mit dem Tank
verbunden ist. In diesen Fällen
brauchen die Merkmale des Anspruchs 1 nicht erfüllt zu sein, weil die im Tank vorhandene
größere Hydraulikflüssigkeitsmenge
zur angestrebten Kühlung
im Motorkreislaufs beiträgt. Auf
diese alternative Lösung,
der die gleiche erfindungsgemäße Aufgabe
zugrunde liegt, ist der unabhängige
Anspruch 4 gerichtet.
-
Die
erfindungsgemäßen Ausgestaltungen eignen
sich deshalb auch für
Einsatzfälle
mit hohen Belastungskräften,
insbesondere für
Fahrantriebe oder Antriebe für
Hebevorrichtungen wie z. B. Kräne, Bagger
und Lader.
-
Als
Sperrventil eignet sich ein Rückschlagventil
vorzüglich,
das selbsttätig öffnet und
schließt und
zu einer einfachen und kostengünstigen
Lösung führt.
-
Die
erfindungsgemäße Ausgestaltung
ermöglicht
es im weiteren, in den Arbeitsleitungen des Hochdrucksystems und/oder
Niederdrucksystems einen Kühler
und/oder ein Filter anzuordnen und zwar vorzugsweise im Bereich
zwischen dem Hydromotor und einem hochdruckseitigen oder niederdruckseitigen
Abzweig der Umgehungsleitung. Bei einer solchen Ausgestaltung ist
sowohl im Normalbetrieb des hydrostatischen Getriebes als auch im
Freilauf des Hydromotors eine Kühlung
und/oder Filterung der Hydraulikflüssigkeit gewährleistet.
-
Es
ist zur Vermeidung einer sperrigen Bauweise vorteilhaft, daß Rückschlagventil
und vorzugsweise auch die zugehörige
Umgehungsleitung in die Hydropumpe zu integrieren. Hierdurch werden
die Bauweise vereinfacht und eine besondere Umgehungsleitung vermieden.
-
Weitere
Weiterbildungen der Erfindung führen
zu kleinen und kostengünstig
herstellbaren Ausgestaltungen, die unter anderem die Wartung und/oder
Einstellung des Sperrventils erleichtern und außerdem eine störungsfreie
Funktion gewährleisten.
-
Das
erfindungsgemäße hydrostatische
Getriebe eignet sich auch vorzüglich
als Antrieb für
ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Motorrad, wobei der Hydromotor
für den
Antrieb des treibenden Rades des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist,
z. B. für
dessen Vorderrad.
-
Nachfolgend
werden die Erfindung und weitere durch sie erzielbare Vorteile anhand
von vorteilhaften Ausgestaltungen von mehreren Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 ein
erfindungsgemäßes hydrostatisches
Getriebe mit wenigstens einer Hydropumpe und wenigstens einem Hydromotor
in einem geschlossenen Kreislauf in schematischer Darstellung;
-
2 ein
erfindungsgemäßes hydrostatisches
Getriebe im offenen Kreislauf;
-
3 ein
erfindungsgemäßes hydrostatisches
Getriebe im offenen Kreislauf in abgewandelter Ausgestaltung;
-
4 ein
Ausführungsbeispiel
für die
Hydropumpe in Form einer Axialkolbenmaschine im axialen Schnitt;
und
-
5 die
in 4 mit X bezeichnete Einzelheit im vergrößerten Schnitt.
-
Die
Hauptteile des in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichneten
hydrostatischen Getriebes sind die Hydropumpe 2, der Hydromotor 3 und
diese miteinander verbindende Arbeitsleitungen, von denen die den Ausgang
der Hydropumpe 2 mit dem Eingang des Hydromotors 3 verbindende
Arbeitsleitung eine Förderleitung 4 ist
und die den Ausgang des Hydromotors 2 mit dem Eingang der
Hydropumpe 2 verbindende Arbeitsleitung eine Rückführleitung 5 ist.
Der Hydropumpe 2 ist eine Umgehungsleitung 6 zugeordnet,
die mit der Förderleitung 4 und
der Rückführleitung 5 verbunden
ist. Die zugehörigen
Leitungsverbindungen bzw. Abzweige sind mit 6a, 6b bezeichnet.
-
In
der Umgehungsleitung 6 ist ein Sperrventil, das als Rückschlagventil 7 ausgebildet
ist, angeordnet, dessen Ventilkörper
bei einer Strömungsrichtung
in Richtung auf die Förderleitung 4 öffnet und
in Richtung auf die Rückführleitung 5 schließt. Der
Ventilkörper 7a des
Rückschlagventils 7 ist
durch eine Feder 7b gegen den vorhandenen Ventilsitz 7c beaufschlagt.
-
Außerdem ist
in der Umgehungsleitung 6 ein Druckbegrenzungsventil 8 angeordnet,
das die Umgehungsleitung 6 öffnet, wenn der Druck in der
Förderleitung 4 einen
vorbestimmten Wert übersteigt,
so daß dann
Hydraulikflüssigkeit
aus der Förderleitung 4 zur
Rückführleitung 5 strömen kann.
Das Rückschlagventil 7 und
das Druckbegrenzungsventil 8 sind in Parallelanordnung
vorgesehen, d. h., bei Drücken
in der Förderleitung 4 unterhalb
des vorbestimmten Druckwertes ist das Sperrventil in Funktion, und
wenn der Druckwert den vorbestimmten Wert übersteigt, tritt das Druckbegrenzungsventil 8 in Funktion.
Dabei sind das Sperrventil und das Druckbegrenzungsventil 8 in
ein Wegeventil integriert, z. B. ein 2/2-Wege-Ventil 9,
wie es 1 zeigt. In 1 ist außerdem durch
eine ein Viereck umschließende Strichpunktlinie 11 verdeutlicht,
dass die Hydropumpe 2, die Umgehungsleitung 6,
das Sperrventil und das Druckbegrenzungsventil 8 eine Baueinheit 11 bilden
können,
wobei die Umgehungsleitung 6 und die Ventile 7, 8 vorzugsweise
in die Baueinheit 11 oder in die Hydropumpe 2 integriert
sein können.
-
In
der Rückführleitung 5 können in
der Strömungsrichtung 12 hintereinanderliegend
ein Kühler 13,
ein Tank bzw. Speicher 14 und ein Filter 15 angeordnet
sein, wobei der Speicher 14 und der Filter 15 Teile
einer Baueinheit 16 sein können, wie es angedeutet ist.
-
Im
Funktionsbetrieb des hydrostatischen Getriebes 1 wird die
Hydropumpe 2 durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben,
und sie fördert
die Hydraulikflüssigkeit
in die Förderleitung 4,
die sich zum Hydromotor 3 erstreckt, der durch den Förderstrom
angetrieben wird, wobei sich ein Arbeitsdruck in der Förderleitung 4 einstellt
und die den Hydromotor 3 durchströmende Fördermenge im geschlossenen
Kreislauf durch den Kühler 13 und
den Filter 15 zur Hydropumpe 2 zurückgeführt wird.
Im vorbeschriebenen normalen Funktionsbetrieb sind die Ventile und
somit die Umgehungsleitung 6 geschlossen.
-
Wenn
der Druck in der Förderleitung 4 einen bestimmten
Wert übersteigt, öffnet das
Druckbegrenzungsventil 8 selbsttätig, wobei eine entsprechende Menge
der Hydraulikflüssigkeit
durch die Umgehungsleitung 6 von der Förderleitung 4 in der Pfeilrichtung
des Druckbegrenzungsventils 8 zur Rückführleitung 5 im Sinne
eines Bypasses abgegeben wird.
-
Wenn
der Arbeitsdruck in der Förderleitung 4 unter
einen bestimmten Wert abfällt
bzw. beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
auf einen Wert abfällt, der
geringer ist als der Niederdruck in der Rückführungsleitung 5, öffnet das
Sperrventil oder öffnet
das Rückschlagventil 7 selbsttätig, wobei
Hydraulikflüssigkeit
aus der Rückführleitung 5 durch
die Umgehungsleitung 6 in die Förderleitung 4 strömt. Hierdurch
werden ein schädlicher
Unterdruck und daraus resultierende Kavitationsschäden in der
Förderleitung 4 und
im Hydromotor 3 vermieden. Ein solcher Druckabfall kann
z. B. dann auftreten, wenn das Fördervolumen
der Hydropumpe 2 absichtlich oder wegen eines Defektes
unabsichtlich plötzlich
verringert wird, wobei der Hydromotor 3 aufgrund der in
ihm gespeicherten Schwungenergie im Sinne eines Freilaufs weiterläuft und
den Unterdruck in der Förderleitung 4 erzeugt.
Ein anderes Beispiel für
eine solche Druckverminderung ist, wenn aufgrund einer Funktionsumkehr
der Hydromotor 3 die Funktion einer Hydropumpe übernimmt
und die Hydropumpe 2 die Funktion eines Hydromotors übernimmt,
z. B. bei einem Fahrantrieb bei Bergabfahrt. Auch in einem solchen
Fall fällt
der Druck in der Förderleitung 4 stark ab,
wobei die vorbeschriebenen Nachteile entstehen können.
-
Wenn
der Druck in der Förderleitung 4 abfällt und
das Rückschlagventil 7 öffnet, können sich
im Bereich der Hydropumpe 2 je nach deren Funktionsstellung
zwei unterschiedliche Strömungssituationen ergeben.
Wenn es sich bei der Hydropumpe 2 z. B. um eine mit verstellbarem
Fördervolumen
handelt und ein minimales Fördervolumen
bzw. Null eingestellt wird, ergibt sich beim vorbeschriebenen Freilauf des
Hydromotors 3 ein die Hydropumpe 2 umgehender
sogenannter Motorkreislauf Mk, der sich im wesentlichen nur durch
die Umgehungsleitung 6 und den Teil des Hauptkreislaufs
erstreckt, der die stromab und stromauf der Hydropumpe 2 angeordneten Abzweige 6a, 6b der Umgehungsleitung 6 miteinander
verbindet und sich durch den Hydromotor 3 erstreckt.
-
Wenn
dagegen beim vorgenannten Beispiel einer Funktionsumkehr der Hydromotor 3 die
Funktion einer Pumpe übernimmt,
ergibt sich bei einer auf ein Fördervolumen
eingestellten Hydropumpe 2 oder Konstantmaschine ein Motorkreislauf
bei dem die Hydraulikflüssigkeit
sowohl durch die sich im Motorbetrieb befindliche Pumpe 2 als
auch durch das Sperrventil bzw. das Rückschlagventil 7 strömt.
-
Der
sich zwischen den Leitungsabzweigen 6a, 6b und
durch den Hydromotor 3 erstreckende Kreislaufabschnitt
ist größer als
die halbe Umfangslänge
des aus der Förderleitung 4 und
der Rückführleitung 5 bestehenden
Kreislaufs. Hierbei können
die Leitungsabzweige 6a, 6b einen gleichen oder
ungleichen in die Umfangsrichtung gerichteten Abstand von der Hydropumpe 2 aufweisen.
Die verhältnismäßig große Länge dieses
vorgenannten Kreislaufsabschnitts ist aus mehreren Gründen vorteilhaft.
Zum einen ist nicht nur der sich zwischen den Leitungsabzweigen
durch den Hydromotor erstreckende Kreislaufabschnitt verhältnismäßig lang,
sondern auch die Umgehungsleitung, was natürlich auch zu einem verhältnismäßig großen Teilvolumen
für die
Hydraulikflüssigkeit
im Kreislaufabschnitt und in der Umgehungsleitung führt. Hierdurch
wird die Kühlung
im Funktionsbetrieb verbessert, da längere Strömungswege und ein größeres Volumen
der Hydraulikflüssigkeit
zu Verfügung
stehen. Außerdem
ermöglicht diese
Ausgestaltung im Teilabschnitt der Förderleitung 4 zwischen
dem Hydromotor 3 und dem stromaufseitigen Abzweig 6a oder
vorzugsweise zwischen dem Hydromotor 3 und dem stromabseitigen
Leitungsabzweig 6b die Anordnung wenigstens eines hydraulischen
Hilfsaggregats, z. B. die Anordnung eines Kühlers und/oder eines Filters.
Hierbei ist es zu berücksichtigen,
daß die
Hydraulikflüssigkeit
auch bei einem vorbeschriebenen Motorkreislauf dem Hilfsaggregat
zugeführt,
insbesondere gekühlt
und/oder gefiltert wird. Dies ist insbesondere in solchen Fällen wichtig,
in denen der Motorkreislauf über
eine längere
Zeit in Funktion ist, wie es z. B. bei Bergabfahrt der Fall ist.
-
Das
Ausführungsbeispiel
nach 2, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile mit
gleichen Bezugszeichen versehen sind, unterscheidet sich von dem
vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel
dadurch, daß anstelle
eines geschlossenen Kreislaufs ein offener Kreislauf vorhanden ist.
D. h., es ist ein Tank 10 für Hydraulikflüssigkeit
vorhanden, zu dem sich ein Rückführleitungsabschnitt 5a vom
Hydromotor 3 und von dem sich ein Rückführleitungsabschnitt 5b zur
Hydropumpe 2 erstrecken. Die Umgehungsleitung 6 erstreckt
sich vom Leitungsabzweig 6b im Rückführleitungsabschnitt 5b zum
Leitungsabzweig 6a in der Förderleitung 4. Der
Kühler 13 und/oder
der Filter 15 können
auch hier stromauf des Abzweigs 6b angeordnet sein, z.
B. im Rückführungsleitungsabschnitt 5b,
in der Förderleitung 4 oder
insbesondere im Rückführleitungsabschnitt 5a.
Die Kombination der erfindungsgemäßen Ausgestaltung mit einem
offenen Kreislauf ist deshalb vorteilhaft, weil in einem Tank eine
größere Menge
Hydraulikflüssigkeit
zur Verfügung
steht als wie es in einem entsprechenden Rückführleitungsabschnitt der Fall
ist und die größere Menge
zur Verfügung
stehender Hydraulikflüssigkeit
eine größere Wärmekapazität aufzunehmen
vermag und deshalb zu einer wirksamen Kühlung der die Hydropumpe 2 und
den Hydromotor 3 durchströmenden Hydraulikflüssigkeit
beiträgt.
-
Beim
den Ausführungsbeispielen
nach 1 und 2 sind die Abzweige 6a, 6b in
der Nähe
der Hydropumpe 2 angeordnet oder mit der Umgehungsleitung 6 in
das Gehäuse
bzw. das Anschlußteil 22 integriert.
-
Beim
Ausführungsbeispiel
nach 3, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile ebenfalls
mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist in einem hydrostatischen
Getriebe 1 mit einem offenen Kreislauf die Umgehungsleitung 6 so
angeordnet, daß sie an
einem in der Förderleitung 4 angeordneten
Leitungsabzweig 6a abzweigt und sich direkt zum Tank 10 hin
erstreckt. Hierbei kann der Leitungsabzweig 6a an einer
wahlweisen Stelle der Förderleitung 4 angeordnet
sein, z. B. in der Nähe
oder in der Hydropumpe 2 oder in der Nähe oder im Hydromotor 3. Wenn
bei dieser Ausgestaltung der Druck im Hochdrucksystem auf einen
betreffenden Wert sinkt, dann strömt die Hydraulikflüssigkeit
direkt aus dem Tank 10 durch die Umgehungsleitung 6 zur
Förderleitung 4 und
verhindert in dieser einen schädlichen
Druckabfall. Die Hydraulikflüssigkeit
im Tank 10 trägt
dabei zur Kühlung
des Hydromotors 3 bzw. des hier die Umgehungsleitung 6 und
den stromab des Abzweigs 6a angeordneten Kreislaufabschnitts
bei, weil die sich im Tank 10 befindliche Hydraulikflüssigkeit
aufgrund ihres vergrößerten Volumens
eine größere Wärmekapazität aufweist
und außerdem
intensiver gekühlt
wird als wie es in den Kreislaufleitungen der Fall ist.
-
Bei
der Hydropumpe 2 handelt es sich gemäß 4 beispielhaft
um eine in ihrer Gesamtheit mit 17 bezeichnete Axialkolbenmaschine
z. B. in Schrägachsenbauweise.
Die Axialkolbenmaschine 17 weist ein geschlossenes Gehäuse 18 auf,
mit einem z. B. topfförmigen
Gehäuseteil 19,
dessen Gehäuseinnenraum 21 durch
ein sogenanntes Anschlußteil 22 lösbar verschlossen
ist, das durch andeutungsweise dargestellte Schrauben 23 mit
dem freien Rand des Gehäuseteils 19 verschraubt
ist. Im Gehäuse 18 ist
eine Triebwelle 24 drehbar gelagert, die die Bodenwand 19a des
Gehäuseteils 19 in
einem Durchführungsloch 25 durchsetzt.
Bei einer Schrägachsenmaschine
ist das topfförmige
Gehäuseteil 19 im
Bereich seiner Umfangswand 19b abgeknickt oder gebogen
ausgebildet, so daß die
Längsmittelachsen 26a, 26b der
gegeneinander abgebogen oder abgeknickt angeordneten Gehäuseteilabschnitte
einen spitzen Winkel W einschließen. Die Triebwelle 24 ist
im bodenseitigen Gehäuseteilabschnitt
angeordnet und durch ein oder zwei Wälzlager 27a, 27b drehbar
gelagert sowie durch eine geeignete Ringdichtung abgedichtet.
-
Die
Bodenwand 19a kann durch eine in die Umfangswand 19b abgedichtet
eingesetzte Verschlußscheibe 19c gebildet
sein, die die Triebwelle 24 im Durchführungsloch 25 mit
Bewegungsspiel durchsetzt und darin abgedichtet ist. An der Innenseite
des Anschlußteils 22 liegt
eine Steuerscheibe 28 an mit zwei einander diametral gegenüberliegenden und
etwa parallel zur Mittelachse 26b der Steuerscheibe 28 verlaufenden,
angedeuteten Steuerkanälen 29a, 29b,
die mit der Förderleitung 4 und
der Rückführleitung 5 verbunden
sind (in 4 nicht dargestellt). An der
Innenseite der Steuerscheibe 28 liegt eine Zylindertrommel 31 an,
die ein koaxiales Führungsloch 32 und
mehrere etwa achsparallel verlaufende und auf dem Umfang verteilt
angeordnete Kolbenlöcher 33 aufweist,
die an ihrem, den Steuerkanälen 29a, 29b zugewandten
Enden durch verjüngte
Verbindungskanäle
mit den Steuerkanälen 29a, 29b verbunden
sind. Das Führungsloch 32 und die
Kolbenlöcher 33 münden an
dem der Steuerscheibe 14 abgewandten Ende der Zylindertrommel 16.
In den Kolbenlöchern 33 sind
Kolben 34 axial hin- und her verschiebbar, vorzugsweise
auch geringfügig
pendelbar, gelagert, die mit ihren der Steuerscheibe 28 zugewandten
Enden Arbeitskammern in den Kolbenlöchern 33 begrenzen
und mit ihren der Steuerscheibe 28 abgewandten Kopfenden
mittels Stützgelenken 36a,
insbesondere Kugelgelenken, allseitig schwenkbar mit der Triebwelle 24 verbunden sind.
Die Stützgelenke 36a befinden
sich in einer rechtwinklig zum Mittelachsenabschnitt 26a erstreckenden
Lagerebene E, die sich aufgrund der spitzwinklig zueinander angeordneten
Gehäuseteilabschnitte
schräg
zum Mittelachsenabschnitt 26b erstreckt.
-
In
einer mit den Kolben 34 vergleichbaren Weise ist ein Mittelzapfen 37 ausgebildet
und durch ein Stützgelenk 36b schwenkbar
mit der Triebwelle 24 verbunden, der sich in das Führungsloch 32 hinein erstreckt
und darin mit geringem Bewegungsspiel gelagert ist. Zwischen dem
Mittelzapfen 37 und der Zylindertrommel 31 ist
eine Druckfeder 38, insbesondere eine Wendelfeder, angeordnet,
die die Zylindertrommel 31 gegen die Steuerscheibe 28 mit
einer bestimmten axialen Kraft vorspannt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Druckfeder 38 in einem stirnseitig ausmündenden
Loch im Mittelzapfen 37 angeordnet, wobei sie sich am Grund
des Lochs abstützt
und gegen eine Innenschulterfläche 39 der
Zylindertrommel 31 wirkt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind die Stützgelenke 36a, 36b jeweils durch
eine halbkugelförmige
Kalotte 41 in der inneren, vorzugsweise ebenen Stirnfläche 42 der
Triebwelle 24 und einer für alle Kolben 34 gemeinsamen Rückzugscheibe 43 gebildet,
die die kugelförmigen Kolbenenden 44 hintergreift
und somit daran hindert, sich aus den Kalotten 41 zu entfernen.
Die Rückzugscheibe 43 kann
an der inneren Stirnseite der vorzugsweise als Flansch ausgebildeten
Triebwelle 24 verschraubt sein. Entsprechend ist auch das
Stützgelenk 36b ausgebildet.
-
Im
Rahmen der Erfindung kann die Hydropumpe 2 auch durch Kolbenmaschinen
anderer Bauweise gebildet sein, z. B. durch eine Axialkolbenmaschine
der Schrägscheibenbauart,
bei der die Stützgelenke 36a in
Gleitschuhen angeordnet sind, die an einer Schrägscheibe gleitend abgestützt sind.
-
Beim
Ausführungsbeispiel
nach 5 ist eine das Rückschlagventil 7 und
das Druckbegrenzungsventil 8 enthaltende Ventilkombination 9 vorgesehen,
die in Kompaktbauweise bei koaxialer Anordnung von zwei zugehörigen Ventilsitzen
von außen zugänglich im
Gehäuse 18 der
Axialkolbenmaschine 17 angeordnet ist, vorzugsweise im
Anschlußteil 22, wie
es 4 zeigt. Die Ventilkombination 9 ist
in einem außenseitig
am Gehäuse 18 ausmündenden Stufenloch 45 angeordnet,
das durch ein Verschlußteil
dicht verschließbar
ist bei dem es sich vorzugsweise um eine Schraubkappe 46 handelt,
die in ein Innengewinde des Stufenlochs 45 einschraubbar
und durch einen Dichtring 47 abgedichtet ist. Die Ventilkombination 9 weist
einen ersten scheibenförmigen Ventilkörper 48 auf,
der mit einem Ventilsitz 49 eines ersten Ventils V1 zusammenwirkt,
wobei der Ventilsitz 49 durch die Stufenfläche 45a des
Stufenlochs 45 gebildet ist. Der Ventilkörper 48 weist
einen zylindrischen Führungskörper 48a auf,
der im erweiterten Lochabschnitt 45b längs der Lochachse hin und her verschiebbar
geführt
ist. An den Führungskörper 48a ist
ein Schließkörper 48b axial
angeformt, der mit dem Ventilsitz 49 zusammenwirkt, vorzugsweise
mit einer konischen Schließ- bzw. Schulterfläche 48c, die
im Schließzustand
an der Stufenkante anliegt. Der Lochabschnitt 45b steht
mit einem Querkanal 6c in Verbindung, der sich im Gehäuse 18 bzw.
Anschlußteil 22 erstreckt,
mit dem Abzweig 6a verbunden ist und somit Teil des Hochdrucksystems
ist. Der verjüngte
Lochabschnitt 45c erstreckt sich ebenfalls im Gehäuse 18 bzw.
Anschlußteil 22,
ist mit dem Abzweig 6b verbunden und somit Teil des Niederdrucksystems.
Das Ventil V1 bildet das Sperr- bzw. Rückschlagventil 7.
Der Querkanal 6c und das Stufenloch 45 können die
Umgehungsleitung 6 bilden.
-
Im
Ventilkörper 48 ist
vorzugsweise koaxial ein Durchgangsloch 48d angeordnet,
dessen den verjüngten
Lochabschnitt 45c zugewandter Lochrand einen zweiten Ventilsitz 51 bildet,
der mit einem zweiten Ventilkörper 52 zusammenwirkt,
der sich mit Bewegungsspiel durch das Durchgangsloch 48d erstreckt,
den Ventilsitz 51 mit einer vorzugsweise konischen Schulterfläche 52a hintergreift
und durch die Kraft einer Ventilfeder 53 gegen den Ventilsitz 51 vorgespannt
ist. Die Ventilfeder 53 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
eine Wendelfeder, die zwischen dem Ventilkörper 48 und einem
Federteller 54 eingespannt ist, der mit dem sich durch
das Durchgangsloch 48d erstreckenden Abschnitt des zweiten
Ventilkörpers 53 verbunden
ist, vorzugsweise damit verschraubt ist. Hierdurch läßt sich
durch ein Vor- oder Zurückschrauben
des Federtellers 54 die Kraft der Ventilfeder 53 und
somit die Schließkraft
des zweiten Ventils V2 einstellen, das das Druckbegrenzungsventil 8 bildet.
Bei der vorliegenden Ausgestaltung ist der sich durch das Durchführungsloch 48d erstreckende
Abschnitt des zweiten Ventilkörpers 52 als Gewindeschaft 52b ausgebildet,
auf dem der Federteller 54 mit einem sich von ihm in Richtung
auf den ersten Ventilkörper 48 erstreckenden
Hülsenabschnitt
aufgeschraubt ist, in dem eine Gewindebohrung angeordnet ist. Zum
Fixieren der Verschraubung ist ein Konterelement vorgesehen, hier
ein Gewindebolzen 55, der in die Gewindebohrung und gegen
den Gewindeschaft 52b geschraubt ist. Der Gewindestift 55 weist
an seinem Außenende
ein Werkzeugangriffselement 55a, z. B. einen Innensechskant,
auf, das der Verschraubung und der Verkontung dient. Das dem Gewindeschaft 52b zugewandte Ende
des Gewindebolzens 55 ist vorzugsweise konisch oder kegelstumpfförmig ausgebildet,
und es faßt
mit seiner Kegelform in eine entsprechend hohlkegelförmig geformte
Ausnehmung am äußeren Ende
des Gewindeschaftes 52b ein.
-
Der
runde Federteller 54 ist mit geringem Bewegungsspiel in
einer Innenbohrung 46a der Schraubkappe 46 axial
verschiebbar geführt.
Zwischen dem Federteller 54 und der Deckelwand 46d der
Schraubkappe 46 ist eine weitere Ventilfeder 56 eingespannt,
deren Federkraft geringer ist als die Federkraft der Ventilfeder 53,
und die eine Schließfeder für das erste
Ventil 1 bzw. Rückschlagventil 7 bildet. Der
erste Ventilkörper 48,
der zweite Ventilkörper 52, der
Federteller 54 und die erste Ventilfeder 53 bilden eine
axial im Stufenloch 45 verschiebbar geführte Bewegungseinheit, die
durch die Ventilfeder 56 gegen den ersten Ventilsitz 49 vorgespannt
ist.
-
Die
Funktion der Ventilkombination 9 ist folgende:
Wenn
im Hochdrucksystem der Druck auf einen Wert abfällt, der gleich oder kleiner
ist als der Druck im Niederdrucksystem, überwiegt die vom Druck im Niederdrucksystem
am geschlossenen Ventilkörper 48 wirksame Öffnungskraft
die von der Ventilfeder 56 aufgebrachte Schließkraft 58,
so daß das
Rückschlagventil 7 öffnet und
Hydraulikflüssigkeit
aus dem Niederdrucksystem durch das Rückschlagventil 7 in
das Hochdrucksystem strömen
kann. Hierbei wird der erste Ventilkörper 48 umströmt oder
in einem besonderen Durchflußkanal 57 durchströmt. Wenn
der Druck im Hochdrucksystem den Öffnungsdruckwert des Rückschlagventils 7 übersteigt,
schließt
das Rückschlagventil 7 selbsttätig.
-
Wenn
der Druck im Hochdrucksystem einen bestimmten Wert übersteigt,
erzeugt dieser Druck am Federteller 54 aufgrund seiner
Druckausgleichsbohrung 54a eine axiale Öffnungskraft, die aufgrund
der größeren äußeren Wirkfläche nach
innen gerichtet ist, so daß die
Ventilfeder 53 zusammengedrückt wird und der Ventilkörper 52 nach
innen verschoben wird, wobei das Druckbegrenzungsventil 8 öffnet und
ein Druckaustausch vom Hochdrucksystem zum Niederdrucksystem stattfindet.
Wenn der Druck im Hochdrucksystem sinkt, schließt die Ventilfeder 53 das Druckbegrenzungsventil 8 selbsttätig.
-
Das
Kombinationsventil 9 ist zwecks seiner Einstellung handhabungsfreundlich
zugänglich.
Hierzu bedarf es lediglich einer Entfernung der Kappe 46, wonach
der vorbeschriebene Einstellmechanismus handhabungsfreundlich zugänglich ist.
In der Offenstellung läßt sich
das Kombinationsventil 9 auch sehr leicht montieren bzw.
demontieren oder warten.