DE102007060208A1

DE102007060208A1 - Hydrostatische Maschine mit einem eine rohrförmige Mantelwand aufweisenden Filter

Info

Publication number: DE102007060208A1
Application number: DE200710060208
Authority: DE
Inventors: Clemens Krebs
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2009-06-18
Also published as: WO2009077136A1; DE112008003332A5; DE112008003332B4

Abstract

Hydrostatische Maschine (1), mit wenigstens einer Leitung (33) für ein hydraulisches Fluid, z. B. zum Zu- oder Abführen oder internen Leiten des hydraulischen Fluids, wobei in der Leitung (33) ein Filter (48) mit einer rohrförmigen Mantelwand (48a) angeordnet ist, die quer durchlässig und vom Fluid quer durchströmbar ist. Die Räume (52, 53) auf beiden Seiten der rohrförmigen Mantelwand (48a) sind jeweils mit einem Leitungsabschnitt (33a, 33b, 33c) verbunden und der sich zum inneren Raum (53) erstreckende Leitungsabschnitt (33a, 33c) erstreckt sich durch den einen Endbereich des Filters (48). Um die Empfindlichkeit des Filters (48) zu vermeiden oder zumindest zu verringern, ist die Mantelwand (48a) durch Stege (51) verstärkt, die an die Mantelwand (48a) angespritzt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 3 oder 6 oder ein Filter mit einer rohrförmigen Mantelwand für eine solche hydrostatische Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Es ist bekannt, bei hydrostatischen Maschinen, insbesondere Axialkolbenmaschinen, mit Verstellvorrichtungen zum Verstellen des Durchsatzvolumens die Vorstellvorrichtungen mit dem internen Hochdruck zu beaufschlagen. Wenn jedoch die betreffende hydrostatische Maschine sich in der Verstellposition Durchsatzmenge Null oder gering befindet, muss zusätzlich ein externer Fremdstelldruck verwendet werden, der z. B. durch eine Hilfspumpe erzeugt werden kann. Zur Umschaltung zwischen der internen und externen Stelldruckversorgung ist bereits vorgeschlagen worden, ein Wechselventil zu benutzen, um die Verstellbarkeit unabhängig vom internen Druck auch in den Betriebszuständen zu gewährleisten, in denen die hydrostatische Maschine als Pumpe ohne oder mit geringem Druck läuft.
Für einen sicheren und verschleißarmen Betrieb bei hydrostatischen Maschinen, insbesondere Axialkolbenmaschinen, ist es bei der Anmelderin üblich, Filter einzubauen, die eine rohrförmige Mantelwand aufweisen, die quer durchlässig und von dem hydraulischen Fluid quer durchströmbar ist. Ein solches bisher verwendetes Filter ist mit seinem einen Ende auf einen koaxialen Zentrieransatz einer Einsatzschraube aufgesetzt, wobei das rohrförmige Filter durch eine sein anderes Ende koaxial durchsetzende und in die Einsatzschraube eingeschraubte Kopfschraube an letzterer befestigt ist und mit dieser eine Einbaueinheit bildet. Das zu filternde hydraulische Fluid durchströmt das der Einsatzschraube zugewandte Ende des rohrförmigen Filters koaxial, und es vermag quer durch die Mantelwand abzuströmen. Dieses vorgeschlagene Filter funktioniert in Kombination mit einem Rückschlagventil, das separat in einem Anschlussteil der hydraulischen Maschine eingesetzt ist.
Die vorgeschlagenen Ausgestaltungen sind von aufwändiger Konstruktion, und sie benötigen auch einen verhältnismäßig großen Bauraum. Außerdem ist die Montage bzw. Demontage verhältnismäßig aufwändig, was zu einer teuren Herstellung führt.
Das bisher verwendete Filter selbst mit der rohrförmigen Mantelwand ist verhältnismäßig labil und deshalb empfindlich, so dass es bei der Montage leicht beschädigt werden kann und mit unzureichender Anlage seine Anlagekanten montiert werden kann, was zu einer Beeinträchtigung der Filterqualität führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer hydrostatischen Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder bei einem Filter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8 die Emfindlichkeit des Filters zu vermeiden oder zumindest zu verringern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Bei der erfindungsgemäßen hydrostatischen Maschine oder bei dem erfindungsgemäßen Filter ist die rohrförmige Mantelwand durch Stege verstärkt, die an die Mantelwand angespritzt sind. Hierdurch wird das Filter wesentlich stabilisiert. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Stege ein stabilisierendes Gerippe bilden, das wenig Fläche der Mantelwand in Anspruch nimmt und deshalb die Durchströmbarkeit der Mantelwand kaum bzw. nur gering beeinträchtigt. Da die vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Stege an die Mantelwand angespritzt sind, lassen sie sich in einfacher Weise und kostengünstig an der Umfangswand ausbilden, wobei auch eine stabile Befestigung der Mantelwand gewährleistet ist.
Es ist vorteilhaft, wenigstens zwei Stege an den Umfangsrändern der Mantelwand anzuordnen, wodurch die Empfindlichkeit der Umfangswand besonders gut verhindert oder zumindest verringert wird, da die Umfangsstege der Mantelwand nicht nur Formstabilität verleihen, sondern auch die Anlage der Umfangsränder am das Filter tragende Bauteil verbessern. Darüber hinaus können weitere, insbesondere drei oder vier Längsstege vorgesehen sein, die sich zwischen den Umfangsstegen erstrecken und mit diesen gleichzeitig und einteilig angespritzt sind. Bei einer solchen Ausgestaltung verbleiben zwischen den Stegen hinreichend große Filter- bzw. Siebflächen, die eine verhältnismäßig große Durchflussmenge des hydraulischen Fluids ermöglichen.
Der Erfindung liegt im Weiteren die Aufgabe zugrunde, eine hydrostatische Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3 oder 6 hinsichtlich der Anordnung des Filters zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 3 oder 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in zugehörigen Unteransprüchen beschrieben.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung gemäß dem unabhängigen Anspruch 3 liegt das Filter im Bereich beider Stirnenden jeweils an einer Ringwand an, die den Raum auf der einen Seite der rohrförmigen Mantelwand des Filters von dem Raum auf der anderen Seite der Mantelwand trennt, und wobei ein dritter Leitungsabschnitt sich durch den anderen Endbereich des Filters in den inneren Raum hinein erstreckt.
Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es, das hydraulische Fluid aus zwei voneinander unabhängigen Leitungsabschnitten zu filtern, wobei sich eine kleine Konstruktion ergibt, weil die beiden sich zum inneren Raum erstreckenden Leitungsabschnitte innerhalb des rohrförmigen Filters angeordnet sind und deshalb einen geringen Bauraum beanspruchen. Andererseits ermöglicht diese Ausgestaltung dann, wenn das hydraulische Fluid durch den sich zum äußeren Raum erstreckenden Leitungsabschnitt zugeführt wird, eine Aufteilung des Fluidstroms in zwei Zweigströme, die sich nach der Durchströmung des Filters teilen. Hierdurch wird deutlich, dass die erfindungsgemäße Ausgestaltung Variationsmöglichkeiten der Leitungsführung bei Gewährleistung einer guten Filterung ermöglicht.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung gemäß dem unabhängigen Anspruch 6 ist im Anschlussteil eine Ausnehmung angeordnet, in die wahlweise ein Filter oder ein Wechselventil oder ein Wechselventil mit Filter einsetzbar ist. Bei dieser Ausgestaltung ist es somit möglich, nur das Filter oder nur das Wechselventil oder ein Wechselventil mit Filter in der Ausnehmung anzuordnen und somit die Konstruktion an unterschiedliche Bedürfnisse der Leitung und/oder Filterung des hydraulischen Fluids anzupassen. Dabei befindet sich die Filteranordnung in einem Anschlussteil der hydrostatischen Maschine, vorzugsweise in einer Ausnehmung, die insbesondere von außen zugänglich ist. Hierdurch ist eine Auswahl der Funktion durch einen wahlweisen Einbau des Filters oder des Wechselventils oder des Wechselventils mit Filter handhabungsfreundlich realisierbar, ohne dass Anschlussteil demontieren zu müssen.
Um die Montage bzw. Demontage des Filters zu erleichtern, ist es vorteilhaft, die Querschnittsgröße der Ausnehmung und die dazu mit Bewegungsspiel passende Querschnittsgröße des Filters jeweils im inneren Endbereich etwas kleiner auszubilden als im äußeren Endbereich. Dies ermöglicht es, das Filter jeweils ohne Passung und somit mit großem Bewegungsspiel um ein Großteil seiner Länge in die Ausnehmung einzusetzen und erst im Endbereich seiner Einschubbewegung im Bereich der Passungen einzuschieben.
Für eine Anordnung des Wechselventils eignet sich der im rohrförmigen Filter vorhandene Freiraum besonders vorteilhaft, wodurch eine kleine Konstruktion erreicht wird. Dabei kann ein Ventilkolben des Wechselventils in einem Führungsschaft längs verschiebbar gelagert sein, der sich mit einem umfangsseitigen Freiraum in das rohrförmige Filter hinein erstreckt. Das äußere Ende des Ventilkolbens kann dabei mit einem Lochrand einen Ventilsitz bilden, der am inneren Ende eines den Führungsschaft axial von außen durchsetzenden Kanals befindet. Das innere Ende des Ventilkolbens kann mit einem Lochrand im Boden der Ausnehmung den anderen Ventilsitz des Wechselventils bilden. Der Führungsschaft ist vorzugsweise Teil eines Einsatzteiles, das in die Ausnehmung vorzugsweise einschraubbar ist.
In dem Fall, in dem nur das Ventil in der Ausnehmung angeordnet sein soll, lässt sich dieses durch einen in den äußeren Bereich der Ausnehmung einsetzbaren Stopfen axial sichern, bei dem es sich vorzugsweise ebenfalls um ein Schraubteil handeln kann.
In weiteren Unteransprüchen sind Merkmale enthalten, die eine günstige Strömung im Bereich des Filters und/oder des Führungsschachtes ermöglichen und außerdem von kleiner und kostengünstiger Bauweise guter Funktion sind.
Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
1 eine erfindungsgemäße hydrostatische Maschine, z. B. eine Axialkolbenmaschine, im axialen Schnitt;
2 eine in 1 vereinfacht dargestellte und mit X bezeichnete Einzelheit mit einer ein Wechselventil aufweisenden Ventilanordnung in vergrößerter Schnittdarstellung,
3 die Ventilanordnung mit dem Wechselventil in einer anderen Ventilstellung und
4 eine Einbaueinheit der Ventilanordnung in perspektivischer Darstellung;
5 die Einzelheit X in einer anderen Ausgestaltung.
Die in 1 dargestellte, beispielhaft ausgebildete und in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete hydrostatische Maschine bzw. Kolbenmaschine weist ein Gehäuse 2 auf, in dessen Innenraum 3 eine Triebscheibe 4 in Form einer Schrägscheibe und eine Zylindertrommel 5 nebeneinander angeordnet sind. In der Zylindertrommel 5 sind auf dem Umfang verteilt Kolben-Buchsenlöcher 6 angeordnet, die sich beim vorliegenden Ausführungsbeispiel einer Axialkolbenmaschine geneigt oder parallel zu einer Mittelachse 7 der Zylindertrommel 5 erstrecken und an der der Triebscheibe 4 zugewandten Stirnseite 5a der Zylindertrommel 5 offen sind. In den Buchsenlöchern 6 sind Führungsbuchsen 8 fest eingesetzt, z. B. eingepresst.
In den Führungsbuchsen 8 sind vorzugsweise zylindrische Kolben 9 axial verschiebbar gelagert, die mit ihren Fußenden Arbeitskammern 11 in der Zylindertrommel 5 in Richtung auf die Triebscheibe 4 begrenzen. Die der Triebscheibe 4 zugewandten Fußenden der Kolben 9 sind jeweils durch ein Gelenk 12 an der Triebscheibe 4 abgestützt, wobei Gleitschuhe 13 vorhanden sein können, zwischen denen und den Fußenden die vorzugsweise als Kugelgelenke mit einem Kugelkopf und einer Kugelausnehmung ausgebildeten Gelenke 12 angeordnet sind.
Die Zylindertrommel 5 liegt mit ihrer der Triebscheibe 4 abgewandten Stirnseite an einer Steuerscheibe 14 an, in der wenigstens zwei Steueröffnungen 15 in Form von nierenförmigen Durchgangslöchern einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind, die Abschnitte von einer angedeuteten Zuführungsleitung 16 und einer Abführungsleitung 17 bilden, die sich durch eine benachbarte Gehäusewand 18 erstrecken, an der die Triebscheibe 4 mittelbar durch die Steuerscheibe 14 gehalten ist. Die Zylindertrommel 5 ist auf einem Triebelement 19 in Form einer Triebwelle angeordnet, die drehbar im Gehäuse 2 gelagert ist und deren Drehachse 21 koaxial zur Mittelachse 7 der Zylindertrommel 5 verläuft.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 2 aus einem topfförmigen Gehäuseteil 2a mit einem Gehäuseboden 2b und einer Umfangswand 2c sowie einem die Gehäusewand 18 bildenden Deckel oder Anschlussteil 2d gebildet, der bzw. das am freien Rand der Umfangswand 2c anliegt und damit durch andeutungsweise dargestellte Schrauben 22 verschraubt ist. Zur Verbindung der weiterführenden Zuführungs- und Abführungsleitungen 16, 17 sind am Anschlussteil 2d nicht dargestellte Leitungsanschlüsse vorgesehen. Die Triebwelle 19, die die Zylindertrommel 5 in einer Lagerbohrung durchsetzt, ist in Lagerausnehmungen des Gehäusebodens 2b und des Deckels bzw. Anschlussteils 2d mittels geeigneten Lagern 25, 25a drehbar gelagert und abgedichtet, wobei sie den Gehäuseboden 2b axial in einem Durchführungsloch 27 durchsetzt und mit einem Triebzapfen 19a vom Gehäuseboden 2b absteht.
Die Zylindertrommel 5 ist durch eine Drehmitnahmeverbindung 26, z. B. eine Zahnkupplung, drehfest auf der Triebwelle 19 gelagert, die die Triebscheibe 4 in einem Durchführungsloch 28 durchsetzt. Die Triebscheibe 4 ist z. B. fest oder um eine sich quer ersteckende Schwenkachse 24a in beiderseits der Drehachse 21 angeordneten Schwenklagern 24 schwenkbar am Gehäuseboden 2b axial abgestützt.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel rotiert im Funktionsbetrieb die Zylindertrommel 5 relativ zur Triebscheibe 4, wobei die Kolben 9 längs in Richtung auf die Arbeitskammern 11 und zurück verschoben werden.
Die in ihrer Gesamtheit mit 31 bezeichnete Ventilanordnung umfasst eine Ausnehmung 32, z. B. in Form einer Bohrung, die z. B. im Anschlussteil 2d angeordnet ist, aber im Rahmen der Erfindung auch in einem anderen Teil, insbesondere Gehäuseteil, der Maschine angeordnet sein kann. Dabei kann die Mittelachse 32a der Ausnehmung 32 bezüglich der Triebwelle 19 längs bzw. parallel angeordnet sein (nicht gezeigt) oder quer angeordnet sein, wie es in 1 dargestellt ist. Die Ausnehmung 32 mündet an einer Seite des Anschlussteils 2d aus, vorzugsweise an einer Außenseite, so dass sie von außen zugänglich ist, ohne dass das Anschlussteil 2d demontiert werden muss.
Die Ausnehmung 32 durchsetzt eine durch Kanalabschnitte gebildete Leitung 33, insbesondere eine Druckleitung, wodurch diese in einen ersten und einen zweiten Leitungsabschnitt 33a, 33b aufgeteilt ist. Der erste Leitungsabschnitt 33a erstreckt sich in den Boden der Ausnehmung 32, wobei er koaxial im Boden mit seinem Lochrand einen Ventilsitz 44a bildet. Im Gegensatz dazu erstreckt sich der Leitungsabschnitt 33b quer zur Mittelachse 32a, und er ist im mittleren Längsbereich der Ausnehmung 32 angeordnet und zwar vorzugsweise im Bereich einer Querschnitterweiterung 32b der Ausnehmung 32, die einen Abstand a vom Grund der Ausnehmung 32 aufweist und sich nach außen bis über die Längsmitte der Ausnehmung 32 hinaus erstreckt.
Vom äußeren Lochrand 32c einwärts weist die Ausnehmung 32 einen äußeren Sitz 35 für einen darin einsetzbaren Basisabschnitt 36a eines Einsatzteils 36 auf, das gemäß 2 und 3 in die Ausnehmung 32 eingesetzt ist, z. B. mittels eines Innen- und Außengewindes 37 eingeschraubt ist. Die Einsatztiefe des Einsatzteils 36 ist durch einen Anschlag begrenzt, z. B. durch einen Kopf 36b des Einsatzteils 36, der an der Außenseite anliegt und ein Drehangriffselement 36c aufweist, z. B. einen Aussensechskant, siehe auch 4.
Innenseitig vom Sitz 35 weist die Ausnehmung einen gegenüber Letzterem im Querschnitt verjüngten Passsitz 38 auf, der sich bis zur gegebenenfalls vorhandenen Querschnittserweiterung 32b erstrecken kann. Im inneren Endbereich weist die Ausnehmung 32 auch noch einen zweiten Passsitz 39 auf, der sich z. B. zwischen dem Boden der Ausnehmung 32 und der Querschnittserweiterung 32b erstreckt. Die Querschnittsabmessung d1 des inneren Passsitzes 39 ist vorzugsweise etwas kleiner ausgebildet als die Querschnittsgröße D1 des äußeren Passsitzes 38, wobei die Passsitze 38, 39 vorzugsweise hohlzylindrisch ausgebildet sind und jeweils durch die Innenmantelfläche 38b, 39b einer Ringwand 38a, 39a gebildet sind, an der die insbesondere zylindrische Außenmantelfläche 38c, 39c eines Filters 48 anliegt.
Das Einsatzteil 36 weist einen sich vom Basisabschnitt 36a nach innen erstreckenden, insbesondere koaxialen, Führungsschaft 41 auf, in dem sich ein Führungskanal 42 für einen Ventilkolben 43 eines Wechselventils 44 befindet, der beim Ausführungsbeispiel im inneren Endbereich des Führungsschaftes 41 angeordnet ist und an seinem inneren Ende ausmündet. Die Querschnittsabmessung des vorzugsweise ebenfalls hohlzylindrischen Führungskanals 42 ist etwas größer als ein durch einen Kanal gebildeter dritter Leitungsabschnitt 33c, der sich als Kanal bzw. Bohrung koaxial von einem Leitungsanschluss 45 im äußeren Endbereich des Einsatzteils 36 bis zum Führungskanal 42 erstreckt, wo aufgrund der Querschnittsunterschiede eine Querschnittserweiterung mit einer vorzugsweise schrägen Fasenfläche gebildet ist, die einen zweiten Ventilsitz 44b bildet. Innenseitig vom Ventilsitz 44b befindet sich ein Querkanal 46 im Führungsschaft 41, der ein, z. B. beiderseits des Führungskanals 42 vorhandener, Durchsatzkanal sein kann, und der sich vorzugsweise im Längsbereich der Querschnittserweiterung 32b befindet.
Der erste Ventilsitz 44a bildet mit dem inneren Ende des Ventilkolbens 43 ein erstes Ventil 44c des Wechselventils 44. Der Ventilkolben 43 kann an seinem inneren Ende einen im Querschnitt vergrößerten Kolbenkopf 43a aufweisen, der mit einer divergenten Ringfläche 43b, insbesondere Kegelfläche, mit dem Ventilsitz 44a des ersten Ventils 44c zusammenwirkt. Wie bereits der erste Ventilsitz 44a kann auch das zweite Ventil 44d mit dem Ventilsitz 44b durch eine äußere und eine innere divergente Fläche, z. B. Kegelfläche, gebildet sein.
Der Führungsschaft 41 des Einsatzteils 36 ist von einem Filter 48 mit einer ring- bzw. hülsenförmigen Mantelwand 48a umgeben, wobei zwischen dem Führungsschaft 41 und der Mantelwand 48a ein radialer Ringabstand 49 besteht.
Wie am besten aus 4 zu entnehmen ist, ist die z. B. aus einem Gewebe aus Metall oder aus Kunststoff bestehende Mantelwand 48a durch Stege 51a, 51b stabilisiert, die an die Mantelwand 48a angespritzt sind. Hierzu kann ein nicht dargestelltes Formwerkzeug dienen, das zum Anformen durch Spritzgießen der Stege 51a, 51b Formräume entsprechender Form aufweist.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Filter 48 zwei Ringstege 51a auf, die die einander gegenüberliegenden Längsränder der Mantelwand 48a stabilisieren und mehrere auf dem Umfang verteilt angeordnete, z. B. drei oder vier Stück, Längsstege 51b auf, die vorzugsweise einteilig mit den Ringstegen 51a verbunden sind. Zwischen den Stegen 51a, 51b ist die perforierte Mantelwand 48a quer bzw. radial durchströmbar, wobei sie die angestrebte Filterfunktion erfüllt. Diese Filterbereiche der Mantelwand 48a sind mit 48b bezeichnet. Die Ringstege 51a sind in ihrer vorzugsweise zylindrischen Querschnittsgröße mit geringem Bewegungsspiel an die Querschnittsgröße des zugehörigen Passsitzes 38, 39 angepasst. Da der innere Ringsteg 51a somit kleiner ist als der äußere Ringsteg 51a braucht der innere Ringsteg 51a nicht mit geringen Bewegungsspiel durch den Passsitz 38 geschoben werden, was verhältnismäßig schwierig wäre, sondern das Filter 48 braucht nur im Endbereich der Einschubbewegung passend eingeschoben zu werden. Mit Ausnahme des äußeren Ringstegs 51a besteht ein großes Bewegungsspiel im äußeren Ringsteg 51a, wodurch das einfache Einschieben und auch Herausziehen des Filters 48 gewährleistet ist.
Die beiden Passsitze 38, 39 bilden Ringwände 38a, 39a, die aufgrund des geringen Bewegungsspiels die Mantelwand 48a bzw. die Ringstege 51a eng umgeben und dadurch abdichten. Hierdurch ist der die Mantelwand 48a umgebende äußere Raum 52 vom inneren Raum 53 getrennt, der sich innerhalb der Mantelwand 48a befindet. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Leitungsabschnitte 33a, 33c mit dem inneren Raum 53 verbunden sind und der Leitungsabschnitt 33b mit dem äußeren Raum 52 verbunden ist.
2 zeigt die vorbeschriebene Ventilanordnung 31 im offenen Zustand des ersten Ventils 44c und im geschlossenen Zustand des zweiten Ventils 44d, wobei der Ventilkolben 43 unter der Wirkung eines Druckes im Leitungsabschnitt 33a nach links verschoben worden ist, so dass das sich im Leitungsabschnitt 33a unter Druck befindliches hydraulisches Fluid in den Ringabstand 49 bzw. den inneren Raum 53 und durch das Filter 48 und zum Leitungsabschnitt 33b strömen kann, z. B. zu einem Verbraucheranschluss, zu dem sich der Leitungsabschnitt 33b erstreckt.
Wenn das im Leitungsabschnitt 33c befindliche hydraulische Fluid unter Druck gesetzt wird, tritt das Wechselventil 44 selbsttätig in Funktion, wobei der Ventilkolben 43 nach rechts verschoben wird und das zweite Ventil 44d selbsttätig geöffnet wird und das erste Ventil 44c selbsttätig geschlossen wird (3). In dieser Ventilstellung strömt das hydraulische Fluid vom Leitungsabschnitt 33c durch das oder die Querkanäle 46 sowie durch den inneren Raum 53 bzw. Ringabstand 49, das Filter 48 und den äußeren Raum 52 in den Leitungabschnitt 33b, z. B. zum vorgenannten Verbraucheranschluss. In beiden Strömungsfällen erfolgt eine Filterung des hydraulischen Fluids.
Der axiale Schiebeweg des Ventilkolbens 43 zwischen den Venilsitzen 44a, 44b ist so groß, dass das jeweils offene Ventil 44c, 44d eine hinreichend große Öffnung bzw. Ringöffnung hat.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es, in der Ausnehmung 32 wahlweise

a) das Wechselventil 44 und das Filter 48 oder
b) das Wechselventil 44 ohne Filter 48 oder
c) nur das Filter 48

2

3

44

43

33a

33c

44c

44d

33a

33c

33b

48

Bei der nicht dargestellten Ventilanordnung 31 gemäß b) finden die gleiche Ventilfunktion und die gleichen Fluidströme statt, jedoch ohne die Filterfunktion, da das Filter 48 fehlt.
Im Fall c) gemäß 5 wird nur die Filterfunktion erfüllt, weil das Wechselventil fehlt. Infolgedessen lässt sich auch nur der Fluidstrom vom Leitungabschnitt 33a zum Leitungsabschnitt 33b filtern.
Bei der Anordnung a) gemäß 4 lässt sich das Filter 48 sowohl als eine das Einsatzteil 36, den Ventilkolben 43 und das Filter 48 umfassende Baueinheit montieren oder das Filter 48 lässt sich auch als Einzelteil vorher in die Ausnehmung 32 einschieben und dadurch vormontieren, wobei danach das Einsatzteil 36 mit dem Ventilkolben 43 eingeschoben bzw. eingeschraubt werden kann.
Aufgrund der durch die unterschiedlichen Durchmesser d1 und D1 gebildeten Verjüngung der Querschnittsabmessung des Filters 48, die sich vom inneren Ende bis zum äußeren Ringsteg 51a erstreckt, wobei dessen innerer Rand eine Stufe 45 bildet, lässt sich der von dieser Stufe 45 innen gelegene verjüngte Längsabschnitt, zu dem auch die Längsstege 51b gehören, mit Bewegungsspiel handhabungsfreundlich durch den die Ringwand 38a gebildeten Längsabschnitt der Ausnehmung 32 schieben oder bei einer Demontage auch herausziehen.
Zur axialen Positionierung des Filters 48 in der Ausnehmung 32 dient bei der Anordnung gemäß 5 ein in den äußeren Endbereich der Ausnehmung 32 einsetzbarer Stopfen 46, insbesondere ein Schraubstopfen, der ein Drehangriffselement 47 aufweist, das z. B. durch einen Innensechskant gebildet ist. Bei dieser Filteranordnung fehlt der Leitungsabschnitt 33c. Um das Filter 48 leichter demontieren zu können, weist es in seinem freien Innenraum 49 ein Zuganggriffselement auf, an dem es aus der Ausnehmung 32 herausziehbar ist. Das Zugangriffselement 49 kann z. B. durch eine innere Ausnehmung 49a oder radiales Durchgangsloch in der Innenumfangsfläche der Ringwand 38a gebildet sein.
Bei allen vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen lässt sich der Fluidstrom auf mehrere Verbraucher verteilen, wenn mehrere, z. B. auf dem Umfang verteilt angeordnete, Leitungsabschnitte 33b vorhanden sind. Beim Ausführungsbeispiel sind wenigstens zwei einander diametral gegenüberliegende und jeweils mit dem äußeren Raum 52 verbundene Leitungsabschnitte 33b vorgesehen.
Die Ventilanordnung 31 eignet sich besonders gut für eine Kolbenmaschine, insbesondere eine Axialkolbenmaschine, deren Durchsatzvolumen durch eine Verstellvorrichtung 54 verstellbar ist, d. h. wahlweise zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert verringerbar und vergrößerbar ist. Eine solche an sich bekannte Verstellvorrichtung 54 ist in 1 dargestellt. Sie weist einen Verstellmotor 55 auf, der z. B. durch einen Hydraulikzylinder gebildet sein kann und mittels eines z. B. hebelförmigen Verstellglieds 56 an der Triebscheibe 4 angreift, um diese zwecks Vergrößerung oder Verringerung des Durchsatzvolumens aus- oder einzuschwenken.
Um bei einer Durchsatzvolumeneinstellung mit dem Durchsatzvolumen Null oder quasi Null einen hinreichend großen Druck zur Beaufschlagung der Verstellvorrichtung 54 zur Verfügung zu haben, ist der hydrostatischen Maschine 1 zusätzlich zur vorhandenen Pumpe eine in 1 vereinfacht dargestellte Einrichtung 51, z. B. eine Hilfspumpe, zugeordnet, von der sich z. B. der Leitungsabschnitt 33c zum Wechselventil 44 bzw. zum Filter 48 erstreckt, der zwischen der Einrichtung 51 und dem Einsatzteil 36 durch eine Rohr- oder Schlauchleitung 52 gebildet sein kann. Im Rahmen der Erfindung kann die Einrichtung 51 auch in die Maschine 1 integriert sein oder an deren Gehäuse 2 angebaut sein.
Im Funktionsbetrieb erfolgt die Umschaltung des Strömungsverlaufs durch das Wechselventil 44 jeweils selbsttätig, wobei der jeweils höhere Druck p1 bzw. p2 das zugehörige Ventil 44c, 44d öffnet und für den Verbraucher wirksam wird, wie es beschrieben worden ist.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Alle beschriebenen und/oder gewidmeten Merkmal sind im Rahmen der Erfindung miteinander kombinierbar.

Claims

Hydrostatische Maschine (1), insbesondere Axialkolbenmaschine, mit wenigstens einer Leitung (33) für ein hydraulisches Fluid zum Zu- oder Abführen oder internen Leiten des hydraulischen Fluids, wobei in der Leitung (33) ein Filter (48) mit einer rohrförmigen Mantelwand (48a) angeordnet ist, die quer durchlässig und vom Fluid quer durchströmbar ist, wobei die Räume (52, 53) auf beiden Seiten der rohrförmigen Mantelwand (48a) jeweils mit einem Leitungsabschnitt (33a, 33b, 33c) verbunden sind und der sich zum inneren Raum (53) erstreckende Leitungsabschnitt (33a, 33c) sich durch den einen Endbereich des Filters (48) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelwand (48a) durch Stege (51) verstärkt ist, die an die Mantelwand (48a) angespritzt sind.
Hydrostatische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (48) im Bereich beider Längsenden jeweils an einer Ringwand (38a, 39a) anliegt, die den Raum (52, 53) auf der einen Seite der Mantelwand (48a) von dem Raum (52, 53) auf der anderen Seite der Mantelwand (48a) trennt, und dass ein dritter Leitungsabschnitt (33c) vorgesehen ist, der sich durch den anderen Endbereich des Filters (48) in den inneren Raum (53) innerhalb der Mantelwand (48a) erstreckt.
Hydrostatische Maschine (1), insbesondere Axialkolbenmaschine, mit wenigstens einer Leitung (33) für ein hydraulisches Fluid zum Zu- oder Abführen oder internen Leiten des hydraulischen Fluids, wobei in der Leitung (33) ein Filter (48) mit einer rohrförmigen Mantelwand (48a) angeordnet ist, die quer durchlässig und vom Fluid quer durchströmbar ist, wobei die Räume (52, 53) auf beiden Seiten der rohrförmigen Mantelwand (48a) jeweils mit einem Leitungsabschnitt (33a, 33b, 33c) verbunden sind und der sich zum inneren Raum (53) erstreckende Leitungsabschnitt (33a, 33c) sich durch den einen Endbereich des Filters (48) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (48) im Bereich beider Längsenden jeweils an einer Ringwand (38a, 39a) anliegt, die den Raum (52, 53) auf der einen Seite der Mantelwand (48a) von dem Raum (52, 53) auf der anderen Seite der Mantelwand (48a) trennt, und dass ein dritter Leitungsabschnitt (33c) vorgesehen ist, der sich durch den anderen Endbereich des Filters (48) in den inneren Raum (53) innerhalb der Mantelwand (48a) erstreckt.
Hydrostatische Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine (1) eine Verstellvorrichtung (54) zum Verstellen ihres Durchsatzvolumens aufweist und die Verstellvorrichtung (54) wahlweise durch einen internen Stelldruck (p1) oder einen Fremdstelldruck (p2) beaufschlagbar ist.
Hydrostatische Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine (1) ein Anschlussteil (2d) aufweist, in dem sich die Leitung (33) für das hydraulische Fluid erstreckt, dass in dem Anschlussteil (2d) eine von einer Seite des Anschlussteils (2d) her zugängliche, insbesondere durch ein Sackloch gebildete, Ausnehmung (32) angeordnet ist, durch die sich die Leitung (33) erstreckt, dass in der Ausnehmung (32) das Filter (48) herausnehmbar eingesetzt ist, und dass die Ausnehmung (32) verschließbar ist.
Hydrostatische Maschine (1), insbesondere Axialkolbenmaschine, mit wenigstens einer Leitung (33) für ein hydraulisches Fluid zum Zu- oder Abführen oder internen Leiten des hydraulischen Fluids, wobei in der Leitung (33) ein Filter (48) mit einer rohrförmigen Mantelwand (48a) angeordnet ist, die quer durchlässig und vom Fluid quer durchströmbar ist, wobei die Räume (52, 53) auf beiden Seiten der rohrförmigen Mantelwand (48a) jeweils mit einem Leitungsabschnitt (33a, 33b, 33c) verbunden sind und der sich zum inneren Raum (53) erstreckende Leitungsabschnitt (33a, 33c) sich durch den einen Endbereich des Filters (48) erstreckt, wobei die Maschine (1) eine Einrichtung (51) zum Erzeugen eines Fremddrucks aufweist und ein Anschlussteil (2d) aufweist, durch das sich wenigstens die Leitung (33) für das hydraulische Fluid erstreckt, oder hydrostatische Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Anschlussteil (2d) eine von einer Seite des Anschlussteils (2d) her zugängliche, insbesondere durch ein Sackloch gebildete, Ausnehmung (32) angeordnet ist, durch die sich die Leitung (33) erstreckt, und dass in die Ausnehmung (32) wahlweise – ein Filter (48) oder – ein Wechselventil (44) zum wahlweise Verbinden eines Leitungsabschnitts (33b) mit einem von zwei anderen Leitungsabschnitten (33a, 33c) oder – das Wechselventil (44) mit dem Filter (48) einsetzbar ist.
Hydrostatische Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselventil (44) im Bereich der rohrförmigen Mantelwand (48a) des Filters (48) angeordnet oder einschiebbar ist.
Filter (48) für eine hydrostatische Maschine (1), insbesondere Axialkolbenmaschine, mit wenigstens einer Leitung (33) für ein hydraulisches Fluid zum Zu- und Abführen oder internen Leiten des hydraulischen Fluids, wobei in der Leitung (33) ein Filter (48) mit einer rohrförmigen Mantelwand (48a) angeordnet ist, die quer durchlässig und vom Fluid quer durchströmbar ist, wobei die Räume (52, 53) auf beiden Seiten der rohrförmigen Mantelwand (48a) jeweils mit einem Leitungsabschnitt (33a, 33b, 33c) verbunden sind und der sich zum inneren Raum (53) erstreckende Leitungsabschnitt (33a, 33c) sich durch den einen Endbereich des Filters (48) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelwand (48a) durch Stege (51) verstärkt ist, die an die Mantelwand (48a) angespritzt sind.
Hydrostatische Maschine nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 7 oder Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelwand (48a) zwei einen axialen Abstand voneinander aufweisende Ringstege (51a) aufweist, die durch mehrere, z. B. zwei oder drei oder vier auf dem Umfang verteilt angeordnete Längsstege (51b) miteinander verbunden sind.
Hydrostatische Maschine oder Filter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringstege (51a) als Passflächen ausgebildete Außenmantelflächen (38c, 39c) aufweisen.
Hydrostatische Maschine oder Filter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringstege (51a) außen zylindrisch ausgebildet sind.
Hydrostatische Maschine oder Filter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere bzw. vordere Ringsteg (51a) eine kleinere Querschnittsabmessung (d1) aufweist als der äußere bzw. hintere Ringsteg (51a), wobei vorzugsweise die Querschnittsabmessung (d1) der Mantelwand (48a) im Bereich der Längsstege (51b) der kleineren Querschnittsabmessung (d1) des inneren bzw. vorderen Ringstegs (51a) entspricht.
Hydrostatische Maschine oder Filter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelwand (48a) zwischen den Stegen (51a, 51b) eine perforierte dünne Siebwand ist.
Hydrostatische Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (48) in der Ausnehmung (32) durch einen von außen in die Ausnehmung (32) eingesetzten, insbesondere eingeschraubten, Stopfen (46) axial positioniert ist.
Hydrostatische Maschine nach Ansprüche 6 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselventil (44) und das Filter (48) in der Ausnehmung (32) angeordnet sind.
Hydrostatische Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelwand (48a) des Filters (48) das Wechselventil (44) umgibt.
Hydrostatische Maschine nach einem der Ansprüche 6, 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (43) des Wechselventils (44) in einem Führungskanal (42) eines Führungsschaftes (41) hin und her verschiebbar gelagert ist, der Teil eines Einsatzteils (36) ist, das in die Ausnehmung (32) einsetzbar, vorzugsweise einschraubbar, ist und dass vorzugsweise die Mantelwand (48a) das Filter (48) den Führungsschacht (41) umgibt.
Hydrostatische Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (43) an seinen beiden Längsenden Ventilflächen für zugehörige Ventile (44c, 44d) des Wechselventils (44) aufweist.
Hydrostatische Maschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Ende des Ventilkolbens (43) mit einem Ventilsitz (44b) des äußeren Ventils (44d) zusammenwirkt, der durch eine Stufenfläche eines koaxialen Kanals (33c) im Einsatzteil (36) gebildet ist.
Hydrostatische Maschine nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Ende des Ventilkolbens (43) mit einem Ventilsitz (44a) im Grund der Ausnehmung (32) zusammenwirkt, der z. B. durch den Lochrand eines Kanals (33a) im Anschlussteil (2d) gebildet ist.