Die Erfindung betrifft eine Aktoreinrichtung mit mindestens einem Aktorkolben, dem zwei Federn sowie zwei Elektromagnete zugeordnet sind und der mechanisch mit einer Verstelleinrichtung gekoppelt ist, die durch eine Betätigung der Elektromagnete über den Aktorkolben hydraulisch verstellbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Axialkolbenmaschine mit mindestens einem Arbeitskolben und einem Stellkolben, die mit einer Schwenkwiege zusammenwirken, die über ein Regelventil verstellbar ist, das eine derartige Aktoreinrichtung umfasst. The invention relates to an actuator device having at least one actuator piston, the two springs and two electromagnets are assigned and which is mechanically coupled to an adjusting device which is hydraulically adjustable by actuation of the electromagnets via the actuator piston. The invention further relates to an axial piston machine with at least one working piston and an actuating piston, which cooperate with a pivoting cradle, which is adjustable via a control valve, which comprises such an actuator device.
Stand der TechnikState of the art
Aus den europäischen Patentschriften EP 1 217 209 B1 und EP 1 219 831 B1 sind Verstellvorrichtungen zum Verstellen eines auf das Verdrängungsvolumen einer hydrostatischen Maschine einwirkenden Stellkolbens bekannt. Der Stellkolben ist aus einer durch die Kraft zumindest einer Rückstellfeder vorgegebenen Neutralstellung zwischen zwei Endlagen bewegbar. Zur Regelung von Stelldrücken in Stelldruckkammern ist ein Steuerventil mit einem Steuerkolben vorgesehen. Die Auslenkung des Stellkolbens ist über einen starr mit dem Stellkolben verbundenen Rückführhebel als lineare Bewegung auf eine Federhülse übertragbar, die über eine Steuerfeder in Wirkverbindung steht. Der Steuerkolben besteht in axialer Richtung aus einem ersten Steuerkolbenteil und einem zweiten Steuerkolbenteil, die durch einen Steuerkolbenstößel miteinander verbunden sind. Der erste und der zweite Steuerkolbenteil sind an den voneinander abgewandten Enden durch jeweils zumindest eine Zentrierfeder und/oder Einstellfeder mit einer aufeinander zugerichteten Kraft beaufschlagbar. Zwischen zwei Federsitzkörpern ist eine Steuerfeder gespannt. Die Vorspannung zumindest einer Zentrierfeder und/oder Einstellfeder ist zum Erzeugen in Neutralstellung des Steuerventils ausgeglichener Federkräfte einstellbar. From the European patents EP 1 217 209 B1 and EP 1 219 831 B1 adjusting devices are known for adjusting an acting on the displacement volume of a hydrostatic machine actuator piston. The adjusting piston is movable from a predetermined by the force of at least one return spring neutral position between two end positions. For regulating actuating pressures in actuating pressure chambers, a control valve with a control piston is provided. The deflection of the actuating piston is transferable via a rigidly connected to the actuating piston return lever as a linear movement on a spring sleeve, which is in operative connection via a control spring. The control piston consists in the axial direction of a first control piston part and a second control piston part, which are interconnected by a control piston plunger. The first and the second control piston part can be acted on at the ends remote from each other by at least one centering spring and / or adjusting spring with a mutually directed force. Between two spring seat bodies, a control spring is stretched. The bias of at least one centering spring and / or adjusting spring is adjustable for generating in the neutral position of the control valve balanced spring forces.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aktoreinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere im Hinblick auf den benötigten Bauraum und/oder die Funktionalität, vorzugsweise in Kombination mit einer Axialkolbenmaschine, weiter zu verbessern. The object of the invention is to further improve an actuator device according to the preamble of claim 1, in particular with regard to the required installation space and / or the functionality, preferably in combination with an axial piston machine.
Die Aufgabe ist bei einer Aktoreinrichtung mit mindestens einem Aktorkolben, dem zwei Federn sowie zwei Elektromagnete zugeordnet sind und der mechanisch mit einer Verstelleinrichtung gekoppelt ist, die durch eine Betätigung der Elektromagnete über den Aktorkolben hydraulisch verstellbar ist, dadurch gelöst, dass die Aktoreinrichtung mit einer hydraulischen Mittenzentrierung für die als Schwenkverstelleinrichtung ausgeführte Verstelleinrichtung ausgestattet ist, um die Schwenkverstelleinrichtung bei stromlosen Elektromagneten hydraulisch in eine Mittelstellung zurückzustellen. Bei der Schwenkverstelleinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Schwenkwiege, wie sie in Axialkolbenmaschinen Verwendung findet. In einer Mittelstellung der Schwenkwiege führen Arbeitskolben der Axialkolbenmaschine einen Hub aus. Wenn die Schwenkwiege zum Beispiel um zwanzig Grad verschwenkt wird, dann führen die Arbeitskolben der Axialkolbenmaschine einen Hub aus. Das Rückstellen der Schwenkwiege in ihre Mittelstellung wird als Mittenzentrierung bezeichnet. Die Aktoreinrichtung stellt vorzugsweise ein elektromagnetisch betätigbares Regelventil dar, insbesondere zum Verstellen der Schwenkwiege einer Axialkolbenmaschine. Dabei ist ein Ende des Aktorkolbens vorzugsweise mit einem Anker gekoppelt, der mit den Elektromagneten zusammenwirkt. Die Elektromagnete umfassen vorzugsweise jeweils eine elektromagnetische Spule. Durch Bestromen der elektromagnetischen Spulen kann der Aktorkolben in verschiedene Richtungen gezogen werden. The object is achieved in an actuator device with at least one actuator piston, which are associated with two springs and two electromagnets and which is mechanically coupled to an adjusting device which is hydraulically adjustable by actuation of the electromagnets via the actuator piston, achieved in that the actuator device with a hydraulic Centering centering is provided for the adjusting device designed as Schwenkverstelleinrichtung to reset the Schwenkverstelleinrichtung with de-energized electromagnet hydraulically in a middle position. The pivoting adjustment device is preferably a pivoting cradle, as used in axial piston machines. In a middle position of the pivoting cradle, working pistons of the axial piston machine carry out a stroke. For example, when the pivoting cradle is pivoted by twenty degrees, the working pistons of the axial piston machine perform a stroke. The return of the pivoting cradle in its center position is referred to as centering. The actuator device preferably represents an electromagnetically operable control valve, in particular for adjusting the pivoting cradle of an axial piston machine. In this case, one end of the actuator piston is preferably coupled to an armature, which cooperates with the electromagnet. The electromagnets preferably each comprise an electromagnetic coil. By energizing the electromagnetic coils, the actuator piston can be pulled in different directions.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Aktoreinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aktorkolben zwischen den beiden Federn angeordnet ist. Die beiden Federn sind zum Beispiel als Schraubendruckfedern ausgeführt. Eine der Federn ist vorzugsweise zwischen dem Aktorkolben und einem Kopplungskolben angeordnet. Daher wird diese Feder auch als Kopplungsfeder bezeichnet. Die andere Feder wird auch als Aktorfeder bezeichnet. A preferred embodiment of the actuator device is characterized in that the actuator piston is arranged between the two springs. The two springs are designed, for example, as helical compression springs. One of the springs is preferably arranged between the actuator piston and a coupling piston. Therefore, this spring is also referred to as a coupling spring. The other spring is also referred to as actuator spring.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Aktoreinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aktorkolben einen Anker und einen Ventilkörper umfasst, der Verbindungen zwischen Hydraulikanschlüssen unterbricht oder freigibt. Der Ventilkörper ist vorzugsweise so angeordnet und ausgeführt, dass die Verbindungen zwischen den Hydraulikanschlüssen unterbrochen werden, wenn sich der Aktorkolben in einer Mittelstellung befindet. Wenn der Aktorkolben durch Betätigung der Elektromagnete aus seiner Mittelstellung in die eine oder andere Richtung gezogen wird, dann werden unterschiedliche Verbindungen zwischen den Hydraulikanschlüssen freigegeben. A further preferred exemplary embodiment of the actuator device is characterized in that the actuator piston comprises an armature and a valve body which interrupts or releases connections between hydraulic connections. The valve body is preferably arranged and designed such that the connections between the hydraulic connections are interrupted when the actuator piston is in a central position. If the actuator piston is pulled by actuation of the electromagnets from its central position in one or the other direction, then different connections between the hydraulic ports are released.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Aktoreinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Federn so ausgelegt sind, dass sich von den Federn auf den Aktorkolben wirkende Stellkräfte aufheben, wenn sich der Aktorkolben in einer Mittelstellung befindet, und ein Kopplungskolben sich in seiner Grundstellung befindet. Dabei sind die Federn vorzugsweise so ausgelegt, dass mit dem Erreichen der Mittelstellung der Schwenkverstelleinrichtung auch der Aktorkolben seine Mittelstellung erreicht, wodurch die Verbindungen zwischen den Hydraulikanschlüssen unterbrochen wird. Als Mittelstellung wird auch eine Grundstellung bezeichnet, die von einer Nullförderstellung geringfügig abweichen kann. A further preferred embodiment of the actuator device is characterized in that the springs are designed so that cancel the actuating forces acting on the actuator piston by the springs, when the actuator piston is in a central position, and a coupling piston is in its normal position. The springs are preferably designed so that when reaching the center position of the Schwenkverstelleinrichtung and the actuator piston reaches its center position, whereby the connections between the Hydraulic connections is interrupted. As a middle position, a basic position is referred to, which may differ slightly from a zero feed position.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Aktoreinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Federn so ausgelegt sind, dass der Aktorkolben durch die Federn in seine Mittelstellung zwischen den Federn verstellt wird, wenn einer der Elektromagneten bestromt ist und sich die Schwenkverstelleinrichtung in einer Solllage oder einer entsprechenden Schwenkendlage befindet. Durch Bestromen einer der Spulen wird die Schwenkverstelleinrichtung hydraulisch in eine ihrer beiden Schwenkwinkelendlagen verstellt. A further preferred embodiment of the actuator device is characterized in that the springs are designed so that the actuator piston is adjusted by the springs in its center position between the springs when one of the electromagnets is energized and the Schwenkverstelleinrichtung is in a desired position or a corresponding Schwenkendlage , By energizing one of the coils, the pivoting adjustment device is hydraulically adjusted in one of its two pivot angle end positions.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Aktoreinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine der Federn zwischen einem Ende des Aktorkolbens beziehungsweise einem beziehungsweise dem Anker und einem Einstellelement angeordnet ist, das von außen zugänglich ist. Dadurch kann auf einfache Art und Weise die Mittelstellung der Schwenkverstelleinrichtung von außen eingestellt werden. Another preferred exemplary embodiment of the actuator device is characterized in that one of the springs is arranged between one end of the actuator piston or one or the armature and an adjustment element which is accessible from the outside. This can be adjusted from the outside in a simple manner, the center position of the Schwenkverstelleinrichtung.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Aktoreinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Einstellelement und dem Anker von außen variierbar ist, um die Mittenzentrierung der als Schwenkverstelleinrichtung ausgeführten Verstelleinrichtung zu justieren. Das Einstellelement kann zum Beispiel unterschiedlich weit in eine entsprechende Bohrung eingepresst werden, um den Abstand zwischen dem Einstellelement und dem Ende des Aktorkolbens zu verändern. Das Einstellelement kann auch mit einem Schraubgewinde versehen sein, so dass durch Verdrehen des Einstellelements in einer entsprechenden Gewindebohrung der Abstand zwischen dem Einstellelement und dem Ende des Aktorkolbens auf einfache Art und Weise von außen variiert werden kann. A further preferred exemplary embodiment of the actuator device is characterized in that the distance between the adjustment element and the armature can be varied from the outside in order to adjust the centering of the adjusting device designed as a pivoting adjustment device. For example, the adjustment element can be pressed into a corresponding bore at different distances in order to change the distance between the adjustment element and the end of the actuator piston. The adjusting element can also be provided with a screw thread, so that the distance between the adjusting element and the end of the actuator piston can be varied from the outside in a simple way by turning the adjusting element in a corresponding threaded hole.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Axialkolbenmaschine mit mindestens einem Arbeitskolben und einem Stellkolben, die mit einer Schwenkwiege zusammenwirken, die über ein Regelventil verstellbar ist, das eine vorab beschriebene Aktoreinrichtung umfasst. Dabei stellt die Schwenkverstelleinrichtung eine Schwenkwiege der Axialkolbenmaschine dar. Der Schwenkwiege ist zusätzlich zu dem Stellkolben vorzugsweise ein Gegenkolben zugeordnet, der permanent gegen die Schwenkwiege drückt, um ein unerwünschtes Spiel auszugleichen. Bei einem Verstellen der Schwenkwiege wird der Gegenkolben durch den Stellkolben überdrückt. Der Stellkolben kann mit Hilfe des Regelventils mit einem Hochdruckniveau oder mit einem Niederdruckniveau der Axialkolbenmaschine verbunden werden. The invention further relates to an axial piston machine having at least one working piston and an actuating piston, which cooperate with a pivoting cradle, which is adjustable via a control valve, which comprises a previously described actuator device. In this case, the Schwenkverstelleinrichtung represents a pivoting cradle of the axial piston machine. The pivoting cradle is in addition to the actuating piston preferably associated with a counter-piston which presses permanently against the pivoting cradle to compensate for unwanted play. When adjusting the pivoting cradle of the counter-piston is suppressed by the actuating piston. The control piston can be connected by means of the control valve to a high pressure level or to a low pressure level of the axial piston engine.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Axialkolbenmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil als 3/3-Wegeventil ausgeführt ist. Das Regelventil ist vorzugsweise als Proportionalventil ausgeführt. A preferred embodiment of the axial piston machine is characterized in that the control valve is designed as a 3/3-way valve. The control valve is preferably designed as a proportional valve.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Axialkolbenmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass eine der Federn zwischen einer Kopplungseinrichtung, über die ein Schwenkwinkel der Schwenkverstelleinrichtung auf den Aktorkolben rückgeführt wird, und dem Aktorkolben angeordnet ist. Das liefert den Vorteil, dass eine Sensoreinrichtung zum Erfassen des Schwenkwinkels der Schwenkverstelleinrichtung entfallen kann. Aus Sicherheitsgründen und zur Verbesserung des Regelverhaltens kann die Sensoreinrichtung dennoch verwendet werden. A further preferred embodiment of the axial piston machine is characterized in that one of the springs is arranged between a coupling device, via which a pivoting angle of the pivoting adjusting device is returned to the actuator piston, and the actuator piston. This provides the advantage that a sensor device for detecting the pivoting angle of the pivoting adjustment device can be dispensed with. For safety reasons and to improve the control behavior, the sensor device can still be used.
Die Axialkolbenmaschine ist vorzugsweise in einem mobilen Hydraulikantrieb zusätzlich zu einer primären Antriebseinheit, zum Beispiel einer Brennkraftmaschine, angeordnet. Der mobile Hydraulikantrieb ist vorzugsweise in einem Hydraulikhybridantriebsstrang eines Hybridfahrzeugs angeordnet. Bei dem Hybridfahrzeug handelt es sich vorzugsweise um einen Personenkraftwagen oder um ein Nutzfahrzeug. The axial piston machine is preferably arranged in a mobile hydraulic drive in addition to a primary drive unit, for example an internal combustion engine. The mobile hydraulic drive is preferably arranged in a hydraulic hybrid drive train of a hybrid vehicle. The hybrid vehicle is preferably a passenger car or a commercial vehicle.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Es zeigen: Show it:
1 eine vereinfachte Darstellung einer Axialkolbenmaschine mit einer erfindungsgemäßen Aktoreinrichtung und einer Schwenkverstelleinrichtung in einer Mittelstellung; 1 a simplified representation of an axial piston machine with an actuator device according to the invention and a Schwenkverstelleinrichtung in a central position;
2 die Axialkolbenmaschine aus 1 mit einer entgegen dem Uhrzeigersinn ausgeschwenkten Schwenkwiege; 2 the axial piston machine off 1 with a pivoted swivel cradle pivoted counterclockwise;
3 eine vergrößerte Darstellung der Aktoreinrichtung aus 1; 3 an enlarged view of the actuator device 1 ;
4 ein kartesisches Koordinatendiagramm mit einer Federkennlinie zu der Aktoreinrichtung aus 3, wobei sich ein Kopplungskolben in einer Grundstellung befindet; 4 a Cartesian coordinate diagram with a spring characteristic to the actuator device 3 , wherein a coupling piston is in a basic position;
5 einen Hydraulikschaltplan zu einer ähnlichen Axialkolbenmaschine, wie sie in den 1 und 2 dargestellt ist und 5 a hydraulic circuit diagram to a similar axial piston machine, as shown in the 1 and 2 is shown and
6 eine ähnliche Darstellung wie in 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel mit zwei 2/2-Wegeventilen zur Schwenkwiegenverstellung. 6 a similar representation as in 1 according to an embodiment with two 2/2-way valves for Schwenkwiegenverstellung.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In den 1 bis 3 ist eine erfindungsgemäße Aktoreinrichtung 1 in Kombination mit einer Axialkolbenmaschine in verschiedenen Zuständen und Ansichten dargestellt. Die Aktoreinrichtung 1 stellt im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Regelventil der Axialkolbenmaschine dar. Zu diesem Zweck umfasst die Aktoreinrichtung 1 einen Aktorkolben 2, der in einem Führungskörper 3 hin und her bewegbar geführt ist. In the 1 to 3 is an actuator device according to the invention 1 shown in different states and views in combination with an axial piston machine. The actuator device 1 represents in the illustrated embodiment, a control valve of the axial piston machine. For this purpose, the actuator device comprises 1 an actuator piston 2 who is in a leadership body 3 is guided back and forth movable.
Die Axialkolbenmaschine umfasst des Weiteren eine Schwenkverstelleinrichtung 4, die mit Hilfe einer Kopplungseinrichtung 5 mechanisch mit der Aktoreinrichtung 1 gekoppelt ist. Die Kopplungseinrichtung 5 umfasst einen Exzenter 8, an dem ein in den 1 bis 3 oberes Ende eines Kopplungskolbens 9 anliegt. Der Kopplungskolben 9 ist, wie durch einen Doppelpfeil 10 angedeutet ist, in Längsrichtung von unten nach oben in Richtung einer Aktorachse 14 translatorisch hin und her bewegbar. The axial piston machine further comprises a pivoting adjustment device 4 using a coupling device 5 mechanically with the actuator device 1 is coupled. The coupling device 5 includes an eccentric 8th , in which one in the 1 to 3 Upper end of a coupling piston 9 is applied. The coupling piston 9 is like a double arrow 10 is indicated, in the longitudinal direction from bottom to top in the direction of an actuator axis 14 translatable back and forth.
Der Aktorkolben 2 ist in Längsrichtung, das heißt in Richtung der Aktorachse 14, zwischen einer Kopplungsfeder 11 und einer Aktorfeder 12 eingespannt. Die Kopplungsfeder 11 ist zwischen dem Kopplungskolben 9 und dem in den 1 bis 3 oberen Ende des Aktorkolbens 2 angeordnet. Die Aktorfeder 12 ist zwischen dem in den 1 bis 3 unteren Ende des Aktorkolbens 2 beziehungsweise einem Anker 40 und einem Einstellelement 13 angeordnet. Das Einstellelement 13 ist in ein Aktorgehäuse 16 eingeschraubt oder eingepresst. The actuator piston 2 is in the longitudinal direction, that is in the direction of the actuator axis 14 , between a coupling spring 11 and an actuator spring 12 clamped. The coupling spring 11 is between the coupling piston 9 and in the 1 to 3 upper end of the actuator piston 2 arranged. The actuator spring 12 is between in the 1 to 3 lower end of the actuator piston 2 or an anchor 40 and a setting element 13 arranged. The adjustment element 13 is in an actuator housing 16 screwed or pressed.
Das Aktorgehäuse 16 ist an ein Maschinengehäuse 17 der Axialkolbenmaschine angebaut und umfasst zwei elektromagnetische Spulen 18, 19. Die elektromagnetischen Spulen 18, 19 stellen zwei Elektromagneten dar, die zur Betätigung der Aktoreinrichtung 1 bestromt werden. The actuator housing 16 is on a machine housing 17 the axial piston machine and includes two electromagnetic coils 18 . 19 , The electromagnetic coils 18 . 19 represent two electromagnets that are used to actuate the actuator device 1 be energized.
Wenn die elektromagnetische Spule 18 bestromt wird, dann wird der Aktorkolben 2 in den 1 bis 3 nach oben gezogen, das heißt, auf den Exzenter 8 zu. Wenn die elektromagnetische Spule 19 bestromt wird, dann wird der Aktorkolben 2 in den 1 bis 3 nach unten gezogen, das heißt, von dem Exzenter 8 weg auf das Einstellelement 13 zu. When the electromagnetic coil 18 is energized, then the actuator piston 2 in the 1 to 3 Pulled up, that is, on the eccentric 8th to. When the electromagnetic coil 19 is energized, then the actuator piston 2 in the 1 to 3 pulled down, that is, from the eccentric 8th away on the adjustment 13 to.
Die Schwenkverstelleinrichtung 4 der Axialkolbenmaschine ist als Schwenkwiege 20 ausgeführt, die, wie durch einen Doppelpfeil 21 angedeutet ist, um eine Schwenkachse 22 schwenkbar ist. Die Schwenkachse 22 ist in den 1 bis 3 senkrecht zur Zeichenebene angeordnet. The pivoting adjustment 4 the axial piston machine is as a pivoting cradle 20 running, as by a double arrow 21 is indicated, about a pivot axis 22 is pivotable. The pivot axis 22 is in the 1 to 3 arranged perpendicular to the plane of the drawing.
Die Arbeitskolben 25, 26 sind in einer Trommel geführt, die um eine Drehachse 24 drehbar ist. Die Trommel mit den Arbeitskolben wird auch als Triebwerk bezeichnet. Demzufolge wird die Drehachse 24 auch als Triebwerkdrehachse 24 bezeichnet. Die Triebwerkdrehachse 24 verläuft senkrecht zur Aktorachse 14. Der Mittelpunkt des Exzenters 8 ist von einem Schnittpunkt beabstandet, in welchem sich die Schwenkachse 22 und die Triebwerkdrehachse 24 der Trommel schneiden. The working pistons 25 . 26 are guided in a drum around an axis of rotation 24 is rotatable. The drum with the working piston is also referred to as an engine. As a result, the rotation axis becomes 24 also as engine rotation axis 24 designated. The engine rotation axis 24 runs perpendicular to the actuator axis 14 , The center of the eccentric 8th is spaced from an intersection, in which the pivot axis 22 and the engine's axis of rotation 24 cut the drum.
Die Axialkolbenmaschine umfasst mindestens zwei, vorzugsweise mehr als zwei, Arbeitskolben 25, 26, die mit ihren in den 1 bis 3 linken Enden an der Schwenkwiege 20 anliegen. Die in den 1 bis 3 rechten Enden der Arbeitskolben 25, 26 begrenzen Arbeitsdruckräume der Axialkolbenmaschine, die mit einem Hydraulikmedium, wie Hydrauliköl, gefüllt sind. Der Aufbau und die Funktion einer Axialkolbenmaschine werden als bekannt vorausgesetzt. The axial piston machine comprises at least two, preferably more than two, working pistons 25 . 26 that with their in the 1 to 3 left ends on the pivoting cradle 20 issue. The in the 1 to 3 right ends of the working piston 25 . 26 limit working pressure chambers of the axial piston machine, which are filled with a hydraulic medium such as hydraulic oil. The structure and function of an axial piston machine are assumed to be known.
Wie durch den Doppelpfeil 21 angedeutet ist, kann die Schwenkwiege 20 um begrenzte Schwenkwinkel um die Schwenkachse 22 verschwenkt werden, um den Hub der Arbeitskolben 25, 26 zu verstellen. In den 1 und 3 ist die Schwenkwiege 20 in ihrer Mittelstellung dargestellt. In der Mittelstellung ist die Schwenkwiege 20 mit einer Schwenkwiegenachse 27 senkrecht zu der Drehachse 24 der Trommel und parallel zu der Aktorachse 14 angeordnet. As by the double arrow 21 is indicated, the pivoting cradle 20 by limited pivoting angle about the pivot axis 22 be pivoted to the stroke of the working piston 25 . 26 to adjust. In the 1 and 3 is the pivoting cradle 20 shown in their middle position. In the middle position is the pivoting cradle 20 with a swivel weighing axis 27 perpendicular to the axis of rotation 24 the drum and parallel to the actuator axis 14 arranged.
In 2 ist die Schwenkwiege 20 entgegen dem Uhrzeigersinn ausgeschwenkt. Das Verschwenken der Schwenkwiege 20 wird durch einen Stellkolben 28 bewirkt, der radial außerhalb der Arbeitskolben 25, 26 an der Schwenkwiege 20 angreift. Der Stellkolben 28 ist in den 1 und 2 oben angeordnet. An seinem der Schwenkwiege 20 abgewandten Ende ist der Stellkolben 28 mit einem Stelldruck beaufschlagbar, der über die als Regelventil ausgeführte Aktoreinrichtung 1 eingestellt beziehungsweise geregelt wird. In 2 is the pivoting cradle 20 swung out counterclockwise. The pivoting of the swivel cradle 20 is by an actuating piston 28 causes the radially outside of the working piston 25 . 26 at the swivel cradle 20 attacks. The adjusting piston 28 is in the 1 and 2 arranged above. At his the swivel cradle 20 opposite end is the actuator piston 28 acted upon by a control pressure, via the designed as a control valve actuator device 1 is set or regulated.
Die Schwenkwiege 20 ist in den 1 und 2 unten des Weiteren mit einem Gegenkolben 29 beaufschlagt, der mit seinem in den 1 und 2 linken Ende an der Schwenkwiege 20 anliegt. Der Gegenkolben 29 ist an seinem der Schwenkwiege 20 abgewandten Ende mit einem Hochdruck beaufschlagt, der durch die Axialkolbenmaschine erzeugt wird. The pivoting cradle 20 is in the 1 and 2 below further with an opposed piston 29 charged with his in the 1 and 2 left end on the swivel cradle 20 is applied. The opposing piston 29 is at its the pivot cradle 20 facing away from the end with a high pressure, which is generated by the axial piston machine.
Der Stellkolben 28 und der Gegenkolben 29 sind, ebenso wie die Arbeitskolben 25, 26 parallel zur der Drehachse 24 der Axialkolbenmaschine translatorisch hin und her bewegbar. Dem Stellkolben 28 ist eine Stellfeder 30 zugeordnet. Dem Gegenkolben 29 ist eine Gegenfeder 31 zugeordnet. Durch die beiden Federn 30, 31 werden die beiden Kolben 28, 29 in Anlage an der Schwenkwiege 20 gehalten. The adjusting piston 28 and the opposing piston 29 are, as well as the power pistons 25 . 26 parallel to the axis of rotation 24 the axial piston machine translationally back and forth. The adjusting piston 28 is a spring 30 assigned. The counter-piston 29 is a counter-spring 31 assigned. By the two feathers 30 . 31 be the two pistons 28 . 29 in contact with the swivel cradle 20 held.
Die in den 1 und 2 dargestellte Axialkolbenmaschine kann besonders vorteilhaft sowohl als Axialkolbenpumpe als auch als Axialkolbenmotor arbeiten. Wenn sich die Schwenkwiege in ihrer in 1 dargestellten Mittelstellung befindet, führen die Arbeitskolben 25, 26 im Betrieb der Axialkolbenmaschine keinen Hub aus. Wenn die Schwenkwiege 20, wie in 2 dargestellt ist, um etwa zwanzig Grad um ihre Schwenkachse 22 ausgeschwenkt ist, dann führen die Arbeitskolben 25, 26 einen maximalen Hub aus. The in the 1 and 2 shown axial piston machine can work particularly advantageous both as axial piston pump and as axial piston. When the pivoting cradle in its in 1 shown center position, lead the working piston 25 . 26 no stroke during operation of the axial piston machine. If the swivel cradle 20 , as in 2 is shown at about twenty degrees about its pivot axis 22 is swung out, then lead the working piston 25 . 26 a maximum stroke.
An Axialkolbenmotoren wird der Schwenkwiegenwinkel als Stellgröße für die Drehzahl und das erzeugte Drehmoment an einer Abtriebswelle der Axialkolbenmaschine genutzt. An Axialkolbenpumpen hingegen wird der Schwenkwiegenwinkel als Stellgröße für das Fördervolumen und den Druck genutzt. On axial piston motors, the pivotal weighing angle is used as a manipulated variable for the speed and the torque generated on an output shaft of the axial piston machine. On the other hand, on axial piston pumps, the swivel weighing angle is used as a control variable for the delivery volume and pressure.
Bei der in den 1 und 2 dargestellten Axialkolbenmaschine wird die Verstellung der Schwenkwiege 20 bei stromlosen Spulen 18, 19 anhand der Position des Exzenters 8 durchgeführt, der an der Schwenkwiege 20 angebracht ist. Der Kopplungskolben 9, der auf die Kopplungsfeder 11 wirkt, folgt einer Bewegung des Exzenters 8. In the in the 1 and 2 The axial piston machine shown is the adjustment of the pivoting cradle 20 with de-energized coils 18 . 19 based on the position of the eccentric 8th performed at the pivoting cradle 20 is appropriate. The coupling piston 9 pointing to the coupling spring 11 acts, follows a movement of the eccentric 8th ,
Der Weg, den der Kopplungskolben 9 beim Verschwenken der Schwenkwiege 20 von dem in 1 dargestellten minimalen Schwenkwinkel bis zu dem in 2 dargestellten maximalen Schwenkwinkel zurücklegt, kann durch den Exzenter 8 im Vergleich zu herkömmlichen Axialkolbenmaschinen reduziert werden. Dadurch kann die axiale Ausdehnung der Axialkolbenmaschine in Richtung der Drehachse 24 reduziert werden. Die axiale Ausdehnung der Axialkolbenmaschine in Richtung der Drehachse 24 wird auch als Axialkolbenmaschinenbaulänge bezeichnet. The way the coupling piston 9 when pivoting the pivoting cradle 20 from the in 1 shown minimum swivel angle up to the in 2 represented maximum pivoting angle can, through the eccentric 8th be reduced compared to conventional axial piston machines. As a result, the axial extent of the axial piston machine in the direction of the axis of rotation 24 be reduced. The axial extent of the axial piston machine in the direction of the axis of rotation 24 is also referred to as Axialkolbenmaschinenbaulänge.
Darüber hinaus ist die als Regelventil ausgeführte Aktoreinrichtung 1 radial zur Drehachse 24 der Axialkolbenmaschine angeordnet. Radial bedeutet quer zur Drehachse 24, das heißt, die Aktorachse 14 ist senkrecht zur Drehachse 24 angeordnet. Durch die radiale Anordnung der Aktoreinrichtung 1 kann die Axialkolbenmaschinenbaulänge in Richtung der Drehachse 24 weiter reduziert werden. In addition, the designed as a control valve actuator device 1 radial to the axis of rotation 24 the axial piston machine arranged. Radial means transverse to the axis of rotation 24 that is, the actuator axis 14 is perpendicular to the axis of rotation 24 arranged. Due to the radial arrangement of the actuator device 1 can the Axialkolbenmaschinenbaulänge in the direction of the axis of rotation 24 be further reduced.
Die Verstellung des Schwenkwinkels erfolgt mit Hilfe des Stellkolbens 28 und des Gegenkolbens 29, die jeweils ein entgegengesetztes Moment an der Schwenkwiege 20 erzeugen. Der Stellkolben 28 kann mit Hilfe der als Regelventil ausgeführten Aktoreinrichtung 1 mit dem Hochdruckniveau oder mit einem Niederdruckniveau der Axialkolbenmaschine verbunden werden. Als Hochdruck wird der Druck bezeichnet, der mit Hilfe der Arbeitskolben 25, 26 im Betrieb der Axialkolbenmaschine erzeugt wird. Als Niederdruck wird zum Beispiel ein Tankdruck bezeichnet, der dem Umgebungsdruck entsprechen kann. The adjustment of the swivel angle takes place with the aid of the adjusting piston 28 and the counter-piston 29 , each having an opposite moment on the pivoting cradle 20 produce. The adjusting piston 28 can with the help of designed as a control valve actuator device 1 be connected to the high pressure level or to a low pressure level of the axial piston machine. High pressure is the pressure that is generated by the working pistons 25 . 26 is generated during operation of the axial piston machine. As a low pressure, for example, a tank pressure is referred to, which may correspond to the ambient pressure.
Das durch die Aktoreinrichtung 1 dargestellte Regelventil entspricht einem 3/3-Wegeventil mit einem Niederdruckanschluss oder Tankdruckanschluss 34, einem Hochdruckanschluss oder Pumpendruckanschluss 35 und einem Steuerdruckanschluss oder Arbeitsdruckanschluss 36. An dem Aktorkolben 2 ist ein Ventilkörper 38 ausgebildet. Der Ventilkörper 38 ist einstückig mit dem Aktorkolben 2 verbunden. Der Aktorkolben 2 mit dem Ventilkörper 38 ist zwischen zwei Endstellungen in Richtung der Aktorachse 14 translatorisch hin und her bewegbar. In einer in 1 dargestellten Mittelstellung des Aktorkolbens 2 verschließt der Ventilkörper 38 des Aktorkolbens 2 den Steuerdruckanschluss 36. That through the actuator device 1 shown control valve corresponds to a 3/3-way valve with a low pressure connection or tank pressure connection 34 , a high-pressure connection or pump pressure connection 35 and a pilot pressure port or working pressure port 36 , On the actuator piston 2 is a valve body 38 educated. The valve body 38 is integral with the actuator piston 2 connected. The actuator piston 2 with the valve body 38 is between two end positions in the direction of the actuator axis 14 translatable back and forth. In an in 1 shown center position of the actuator piston 2 closes the valve body 38 of the actuator piston 2 the control pressure connection 36 ,
Wenn die Spule 18 bestromt wird, dann wird der mit dem Aktorkolben 2 gekoppelte Anker 40 in den 1 bis 3 nach oben, das heißt von dem Einstellelement 13 weg auf den Exzenter 8 zu gezogen. Der Anker 40 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als separates Teil ausgeführt und wird durch die Vorspannkraft der Federn 11 und 12 in Anlage an dem Aktorkolben 2 gehalten. Der Anker 40 kann aber auch einstückig mit dem Aktorkolben 2 verbunden sein. Dabei gibt der Ventilkörper 38 eine Verbindung zwischen Druckanschluss oder Pumpenanschluss 35 und dem Steuerdruckanschluss oder Arbeitsdruckanschluss 36 des Regelventils zum Stellkolben 28 frei. Als Folge dessen wird die Schwenkwiege 20, wie man in 2 sieht, gegen den Uhrzeigersinn bis in ihre Endlage verschwenkt. Die Kopplungsfeder 11 und die Aktorfeder 12 sind so ausgelegt, dass der Aktorkolben 2 bei bestromter Spule 18 seine Mittelstellung erreicht, wenn die Schwenkwiege 20 gegen den Uhrzeigersinn in ihre Schwenkwiegenendlage verschwenkt ist. If the coil 18 is energized, then with the actuator piston 2 coupled anchor 40 in the 1 to 3 upwards, that is from the adjusting element 13 away on the eccentric 8th to pulled. The anchor 40 is executed in the illustrated embodiment as a separate part and is characterized by the biasing force of the springs 11 and 12 in contact with the actuator piston 2 held. The anchor 40 but can also be integral with the actuator piston 2 be connected. The valve body is there 38 a connection between pressure connection or pump connection 35 and the pilot pressure port or working pressure port 36 the control valve to the actuator piston 28 free. As a result, the pivot cradle 20 how to get in 2 sees, pivoted counterclockwise to its final position. The coupling spring 11 and the actuator spring 12 are designed so that the actuator piston 2 with energized coil 18 its middle position is reached when the pivoting cradle 20 is pivoted counterclockwise in their Schwenkwiegenendlage.
Wenn die Spule 18 stromlos ist und die Spule 19 bestromt wird, dann wird der Anker 40 in den 1 bis 3 nach unten, das heißt von dem Exzenter 8 weg auf das Einstellelement 13 zu gezogen. Dabei gibt der Ventilkörper 38 eine Verbindung zwischen dem Niederdruckanschluss oder Tankdruckanschluss 34 und dem Steuerdruckanschluss oder Arbeitsdruckanschluss 36 zum Stellkolben 28 frei. Als Folge dessen wird die Schwenkwiege 20 im Uhrzeigersinn bis in ihre (nicht dargestellte) Endlage verschwenkt. Die Kopplungsfeder 11 und die Aktorfeder 12 sind so ausgelegt, dass der Aktorkolben 2 bei bestromter Spule 19 seine Mittelstellung erreicht, wenn die Schwenkwiege 20 im Uhrzeigersinn in ihre Schwenkwiegenendlage verschwenkt ist. If the coil 18 is dead and the coil 19 energized, then becomes the anchor 40 in the 1 to 3 down, that is from the eccentric 8th away on the adjustment 13 to pulled. The valve body is there 38 a connection between the low pressure port or tank pressure port 34 and the pilot pressure port or working pressure port 36 to the adjusting piston 28 free. As a result, the pivot cradle 20 pivoted clockwise to its (not shown) end position. The coupling spring 11 and the actuator spring 12 are designed so that the actuator piston 2 with energized coil 19 its middle position is reached when the pivoting cradle 20 is pivoted in a clockwise direction in their Schwenkwiegenendlage.
Wenn die beiden Spulen 18, 19 stromlos sind, wird die Lage des Aktorkolbens 2 von der Kopplungsfeder 11 und der Aktorfeder 12 vorgegeben. Dabei ist die Kopplungsfeder 11 an ihrem in den 1 bis 3 oben Ende über den Kopplungskolben 9 mit dem Exzenter 8 verbunden und folgt somit dessen Bewegungen, die durch den Doppelpfeil 10 angedeutet sind. If the two coils 18 . 19 are de-energized, the position of the actuator piston is 2 of the coupling spring 11 and the actuator spring 12 specified. Here is the coupling spring 11 at her in the 1 to 3 above end over the coupling piston 9 with the eccentric 8th connected and thus follows its movements by the double arrow 10 are indicated.
Wenn die Schwenkwiege 20, wie man in 2 sieht, bei stromlosen Spulen 18, 19 gegen den Uhrzeigersinn verschwenkt ist, wird der Aktorkolben 2 von der Kopplungsfeder 11 nach unten gedrückt, und der Stellkolben 28 wird über den Arbeitsdruckanschluss 36 mit dem Niederdruckanschluss 34 verbunden. Als Folge dessen wird die Schwenkwiege 20 im Uhrzeigersinn in Richtung Mittelstellung geschwenkt, was als Mittenzentrierung der Schwenkwiege 20 bezeichnet wird. If the swivel cradle 20 how to get in 2 sees, with de-energized coils 18 . 19 is pivoted counterclockwise, the actuator piston 2 from the coupling spring 11 pressed down, and the actuator piston 28 is via the working pressure connection 36 with the low pressure connection 34 connected. As a result, the pivot cradle 20 pivoted clockwise towards the center position, which serves as centering of the pivoting cradle 20 referred to as.
Die Kopplungsfeder 11 und die Aktorfeder 12 sind vorteilhaft so ausgelegt, dass bei stromlosen Spulen 18, 19 mit Erreichen der Schwenkwiegenmittelstellung auch der Aktorkolben 2 seine Mittelstellung erreicht, wodurch die Verbindung zum Stellkolben 28 durch den Ventilkörper 38 geschlossen wird. The coupling spring 11 and the actuator spring 12 are advantageously designed so that when de-energized coils 18 . 19 with reaching the Schwenkwiegenmittelstellung and the actuator piston 2 reaches its middle position, whereby the connection to the actuating piston 28 through the valve body 38 is closed.
Ist die Schwenkwiege 20 bei stromlosen Spulen 18, 19 im Uhrzeigersinn ausgeschwenkt (nicht dargestellt), wird der Aktorkolben 2, der auch als Ventilkolben bezeichnet wird, von der Aktorfeder 12 von dem Einstellelement 13 weg in den 1 bis 3 nach oben gedrückt, wodurch der Stellkolben 28 mit dem Druckanschluss oder Pumpendruckanschluss 35 verbunden und mit Hochdruck beaufschlagt wird. Als Folge dessen wird die Schwenkwiege 20 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt. Dabei sind die Kopplungsfeder 11 und die Aktorfeder 12 vorteilhaft so ausgelegt, dass mit Erreichen der Schwenkwiegenmittelstellung auch der Ventilkolben oder Aktorkolben 2 seine Mittelstellung erreicht und somit die Verbindung vom Druckanschluss oder Pumpendruckanschluss 35 zum Stellkolben 28 geschlossen wird. Is the swing cradle 20 with de-energized coils 18 . 19 swung clockwise (not shown), the actuator piston 2 , which is also referred to as a valve piston, from the actuator spring 12 from the adjusting element 13 away in the 1 to 3 pushed up, causing the actuator piston 28 with the pressure connection or pump pressure connection 35 connected and subjected to high pressure. As a result, the pivot cradle 20 pivoted counterclockwise. Here are the coupling spring 11 and the actuator spring 12 Advantageously designed so that when reaching the Schwenkwiegenmittelstellung and the valve piston or actuator piston 2 reaches its middle position and thus the connection from the pressure port or pump pressure port 35 to the adjusting piston 28 is closed.
Mit der in 3 dargestellten Aktoreinrichtung 1 wird die Schwenkwiege 20 bei stromlosen Spulen 18, 19 hydraulisch in ihre Mittenstellung oder Mittelstellung beziehungsweise Grundstellung zurückgestellt. Wenn sich der Aktorkolben 2 in seiner Mittenstellung oder Mittelstellung befindet und die Schwenkwiege ihre Mittenstellung, Mittelstellung oder Grundstellung einnimmt, das heißt nicht angeschwenkt oder verschwenkt ist, heben sich die Stellkräfte der Kopplungsfeder 11 und der Aktorfeder 12 auf. Somit wirkt in der Mittenstellung oder Mittelstellung des Ventilkolbens oder Aktorkolbens 2 im stromlosen Zustand der Spulen 18, 19 keine Stellkraft auf den Aktorkolben 2. With the in 3 shown actuator device 1 becomes the pivoting cradle 20 with de-energized coils 18 . 19 hydraulically reset to its center position or middle position or home position. When the actuator piston 2 is in its center position or center position and the pivoting cradle assumes its center position, middle position or home position, that is not swiveled or pivoted, the actuating forces of the coupling spring lift 11 and the actuator spring 12 on. Thus acts in the middle position or middle position of the valve piston or actuator piston 2 in the de-energized state of the coils 18 . 19 no force on the actuator piston 2 ,
Wenn der Aktorkolben 2 aus der Mittenstellung oder Mittelstellung heraus bewegt wird, dann steigt die Kraft, die auf den Aktorkolben 2 wirkt annähernd linear an. Durch das Einstellelement 13 kann die Schwenkwiegenmittelstellung von außen eingestellt werden. Neben der Mittenzentrierung der Schwenkwiege 20 bei stromlosen Spulen 18, 19 führt die Kopplung der Schwenkwiegenstellung mit der Aktoreinrichtung 1 zu einer positiven Beeinflussung der Regelcharakteristik. When the actuator piston 2 is moved out of the center position or center position, then increases the force on the actuator piston 2 acts almost linearly. Through the adjustment element 13 the swinging balance can be adjusted from the outside. In addition to the centering of the pivoting cradle 20 with de-energized coils 18 . 19 leads the coupling of the Schwenkweepingstellung with the actuator device 1 to a positive influence on the control characteristic.
Die in 3 dargestellte Aktoreinrichtung 1 funktioniert wie folgt. Die Schwenkwiege 20 befindet sich in der dargestellten Grundstellung, solange die Elektromagneten beziehungsweise elektromagnetischen Spulen 18, 19 nicht bestromt sind. Die Grundstellung wird auch als Nullstellung oder Nullförderstellung bezeichnet, weil in der Grundstellung keine Förderung stattfindet. Die Grundstellung kann auch geringfügig von der Nullförderstellung abweichen, das heißt, die Schwenkwiege 20 kann in ihrer Grundstellung geringfügig, zum Beispiel bis zu 10 Prozent Fördervolumen, ausgeschwenkt sein.In the 3 illustrated actuator device 1 works as follows. The pivoting cradle 20 is in the illustrated basic position, as long as the electromagnet or electromagnetic coils 18 . 19 are not energized. The basic position is also referred to as zero position or zero production position, because in the basic position no promotion takes place. The basic position may also deviate slightly from the zero feed position, that is, the pivoting cradle 20 may in its basic position slightly, for example up to 10 Percentage volume, be swung out.
Der Aktorkolben 2 befindet sich in seiner Mittelstellung oder Grundstellung, wenn der Ventilkörper 38 den Steuerdruckanschluss 36 verschließt. Wenn die Spule 18 bestromt wird, dann bewegt sich der Anker 40 in 3 nach oben. Dabei gibt der Ventilkörper 38 die Verbindung zwischen dem Pumpendruckanschluss 35 und dem Steuerdruckanschluss 36 frei. Dadurch wird der Stellkolben der Schwenkwiege 20 mit dem Pumpendruck beaufschlagt, so dass der Stellkolben die Schwenkwiege 20 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt. The actuator piston 2 is in its middle position or home position when the valve body 38 the control pressure connection 36 closes. If the coil 18 energized, then the anchor moves 40 in 3 up. The valve body is there 38 the connection between the pump pressure connection 35 and the control pressure port 36 free. As a result, the actuator piston of the pivoting cradle 20 acted upon by the pump pressure, so that the actuator piston, the pivoting cradle 20 pivoted counterclockwise.
Durch das Verschwenken der Schwenkwiege 20 wird der Kopplungskolben 9 in 3 nach unten bewegt. Diese Bewegung des Kopplungskolbens 9 wird über die Kopplungsfeder 11 auf den Aktorkolben 2 übertragen, der sich wiederum gegen die Vorspannkraft der Aktorfeder 12 nach unten bewegt, bis der Ventilkörper 38 den Steuerdruckanschluss 36 verschließt. In diesem Zustand bilden die Federkräfte der Federn 11, 12 und die Magnetkraft ein Kräftegleichgewicht.By pivoting the swivel cradle 20 becomes the coupling piston 9 in 3 moved down. This movement of the coupling piston 9 is via the coupling spring 11 on the actuator piston 2 in turn, against the biasing force of the actuator spring 12 moves down until the valve body 38 the control pressure connection 36 closes. In this state, the spring forces of the springs form 11 . 12 and the magnetic force is an equilibrium of forces.
So kann durch ein definiertes Bestromen der Spulen 18, 19 ein Verschwenken der Schwenkwiege 20 um einen definierten Schwenkwinkel erreicht werden. Wenn die Spule 18 stromlos geschaltet wird, dann bewegt sich der Anker 4 durch die Federkräfte der Federn 11, 12 und im Zusammenspiel des Ventilkörpers 38 mit den Anschlüssen 34 bis 36 wieder in seine Ausgangsstellung zurück und die Schwenkwiege 20 nimmt wieder ihre Grundstellung ein.So can by a defined energizing the coils 18 . 19 a pivoting of the pivoting cradle 20 can be achieved by a defined swivel angle. If the coil 18 de-energized then the armature moves 4 by the spring forces of the springs 11 . 12 and in the interaction of the valve body 38 with the connections 34 to 36 back to its original position and the pivoting cradle 20 resumes her basic position.
In 4 ist ein kartesisches Koordinatendiagramm mit einer x-Achse 41 und einer y-Achse 42 dargestellt. Auf der x-Achse 41 ist der Weg des Aktorkolbens 2 in einer geeigneten Wegeinheit aufgetragen. Auf der y-Achse 42 ist die kombinierte Federkraft der Kopplungsfeder 11 und der Aktorfeder 12 in einer geeigneten Krafteinheit aufgetragen, wobei sich der Kopplungskolben in seiner Nullstellung befindet. Durch eine Linie 44 ist eine kombinierte Federkennlinie für die Kopplungsfeder 11 und die Aktorfeder 12 aufgetragen. Durch Punkte 45, 46 sind die maximalen Verstellwege des Aktorkolbens 2 angedeutet. Der Koordinatenursprung entspricht der Mittelstellung des Aktorkolbens 2. In 4 is a Cartesian coordinate plot with an x-axis 41 and a y-axis 42 shown. On the x-axis 41 is the way of the actuator piston 2 applied in a suitable path unit. On the y-axis 42 is the combined one Spring force of the coupling spring 11 and the actuator spring 12 applied in a suitable power unit, wherein the coupling piston is in its zero position. Through a line 44 is a combined spring characteristic for the coupling spring 11 and the actuator spring 12 applied. By points 45 . 46 are the maximum adjustment of the actuator piston 2 indicated. The origin of the coordinates corresponds to the center position of the actuator piston 2 ,
In 5 ist eine ähnliche Axialkolbenmaschine 50, wie sie vereinfacht in den 1 bis 3 gezeigt ist, in Form eines Hydraulikschaltplans dargestellt. Die Axialkolbenmaschine 50 umfasst eine Aktoreinrichtung 51, die als Regelventil für eine Schwenkwiege 55 ausgeführt ist. Die Schwenkwiege 55 wird durch einen Stellkolben 52 gegen die Wirkung eines Gegenkolbens 53 verstellt. In 5 is a similar axial piston machine 50 how it simplifies in the 1 to 3 is shown in the form of a hydraulic circuit diagram. The axial piston machine 50 includes an actuator device 51 acting as a control valve for a pivoting cradle 55 is executed. The pivoting cradle 55 is by an actuating piston 52 against the action of an opposing piston 53 adjusted.
Eine Schwenkbewegung der Schwenkwiege 55 wird über einen Nocken 56 auf einen Kopplungskolben 58 übertragen. Über den Kopplungskolben 58 wird die Schwenkwiegenbewegung auf die als Regelventil ausgeführte Aktoreinrichtung 51 rückgeführt. A pivoting movement of the pivoting cradle 55 is via a cam 56 on a coupling piston 58 transfer. Over the coupling piston 58 is the swivel-weighing on the designed as a control valve actuator device 51 recycled.
Das Regelventil 51 ist als Proportionalventil in 3/3-Wegeventilbauweise ausgeführt. Das 3/3-Wegeventil 51 umfasst einen Pumpendruckanschluss oder Hochdruckanschluss 47, einen Tankdruckanschluss oder Niederdruckanschluss 48 und einen Arbeitsdruckanschluss oder Steuerdruckanschluss 49. Das Regelventil 51 wird über zwei symbolisch angedeutete Elektromagneten betätigt. Durch zwei ebenfalls symbolisch angedeutete Federn ist das Regelventil 51 in seine dargestellte Mittelstellung vorgespannt. The control valve 51 is designed as a proportional valve in 3/3-way valve construction. The 3/3-way valve 51 includes a pump pressure port or high pressure port 47 , a tank pressure connection or low pressure connection 48 and a working pressure port or control pressure port 49 , The control valve 51 is actuated by two symbolically indicated electromagnets. By two also symbolically indicated springs is the control valve 51 biased into its illustrated middle position.
In der Mittelstellung sind der Stellkolben 52 und der Gegenkolben 53 mit Niederdruck beziehungsweise Tankdruck beaufschlagt. In der in 5 linken Endstellung des Regelventils 51 wird der Stellkolben 52 über eine Verbindung zwischen dem Pumpendruckanschluss 47 und dem Arbeitsdruckanschluss 49 mit Hochdruck beaufschlagt. In einer in 5 rechten Endstellung des Regelventils 51 wird der Stellkolben 52 über eine Verbindung zwischen dem Arbeitsdruckanschluss 49 und dem Tankdruckanschluss 48 in den Tankdruck oder Niederdruck entlastet. In the middle position are the adjusting piston 52 and the opposing piston 53 subjected to low pressure or tank pressure. In the in 5 left end position of the control valve 51 becomes the actuating piston 52 via a connection between the pump pressure connection 47 and the working pressure connection 49 subjected to high pressure. In an in 5 right end position of the control valve 51 becomes the actuating piston 52 via a connection between the working pressure connection 49 and the tank pressure connection 48 relieved in the tank pressure or low pressure.
Durch den Kopplungskolben 58 wird der Schwenkwinkel selbst rückgeführt. Über den Nocken 56 wird eine Schwenkwinkeländerung proportional in eine Hubänderung umgewandelt und auf die Rückführfeder zwischen dem Kopplungskolben 58 und dem Ventilkolben des Regelventils 51 übertragen. Der Rückführhub kann über die Geometrie des Nockens 56 verändert werden und ermöglicht damit eine beliebige Länge der Rückführfeder. Der Schwenkwinkel ist im Gegensatz zum Hub des Stellkolbens 52 oder des Gegenkolbens 53 unabhängig von der Baugröße der Axialkolbenmaschine 50, so dass die in 5 dargestellte Variante ohne Änderungen für alle Axialkolbenmaschinengrößen verwendet werden kann. Through the coupling piston 58 the swing angle itself is returned. About the cam 56 a swivel angle change is converted proportionally into a stroke change and to the return spring between the coupling piston 58 and the valve piston of the control valve 51 transfer. The return stroke may be about the geometry of the cam 56 be changed and thus allows any length of the return spring. The swivel angle is in contrast to the stroke of the actuating piston 52 or the counter-piston 53 regardless of the size of the axial piston machine 50 so that the in 5 shown variant without changes for all axial piston machine sizes can be used.
In 6 ist eine ähnliche Axialkolbenmaschine wie in den 1 und 2 dargestellt. Zur Bezeichnung gleicher Teile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorangegangene Beschreibung der 1 und 2 verwiesen. Im Folgenden wird hauptsächlich auf die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsbeispielen eingegangen. In 6 is a similar axial piston machine as in the 1 and 2 shown. To denote the same parts, the same reference numerals are used. To avoid repetition, the preceding description of the 1 and 2 directed. In the following, the differences between the two embodiments are mainly discussed.
Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Aktoreinrichtungen 60, 70 mit dem Exzenter 8 gekoppelt, der an der Schwenkwiege 20 angebracht ist. Durch die beiden Aktoreinrichtungen 60, 70 wird ein Regelventil dargestellt, das zwei 2/2-Wegeventile umfasst. Die beiden symbolisch angedeuteten 2/2-Wegeventile umfassen jeweils eine Öffnungsstellung und eine Schließstellung. At the in 6 illustrated embodiment are two actuator devices 60 . 70 with the eccentric 8th coupled to the pivoting cradle 20 is appropriate. Through the two actuator devices 60 . 70 a control valve is shown comprising two 2/2-way valves. The two symbolically indicated 2/2-way valves each include an open position and a closed position.
Die beiden Aktoreinrichtungen 60, 70 umfassen jeweils einen Aktorkolben 62, 72 und einen Kopplungskolben 63, 73. Eine Kopplungsfeder 64, 74 ist zwischen den Aktorkolben 62, 72 und den Kopplungskolben 63, 73 angeordnet. Der Aktorkolben 62, 72 ist durch eine Aktorfeder 65, 75 beaufschlagt und wird durch einen Elektromagneten 68, 78 betätigt. The two actuator devices 60 . 70 each include an actuator piston 62 . 72 and a coupling piston 63 . 73 , A coupling spring 64 . 74 is between the actuator piston 62 . 72 and the coupling piston 63 . 73 arranged. The actuator piston 62 . 72 is by an actuator spring 65 . 75 is acted upon and by an electromagnet 68 . 78 actuated.
Die Aktoreinrichtung 60 umfasst ein Hochdruckanschluss oder Pumpendruckanschluss 66 und einen Arbeitsdruckanschluss oder Steuerdruckanschluss 67. Die Aktoreinrichtung 70 umfasst einen Niederdruckanschluss oder Tankdruckanschluss 76 und einen Steuerdruckanschluss oder Arbeitsdruckanschluss 77. Wenn die Aktoreinrichtung 60 durch Bestromen des Elektromagneten 68 betätigt wird, dann wird der Stellkolben 28 über eine Verbindung zwischen dem Pumpendruckanschluss 6 und dem Arbeitsdruckanschluss 67 mit Hochdruck beaufschlagt. Wenn die Aktoreinrichtung 70 durch Bestromen des Elektromagneten 78 betätigt wird, dann wird der Stellkolben 28 über eine Verbindung zwischen dem Arbeitsdruckanschluss 77 und dem Tankdruckanschluss 76 mit Niederdruck beaufschlagt. Ansonsten funktioniert die Schwenkwiegenverstellung bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel genauso wie bei dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel. The actuator device 60 includes a high pressure port or pump pressure port 66 and a working pressure port or control pressure port 67 , The actuator device 70 includes a low pressure port or tank pressure port 76 and a pilot pressure port or working pressure port 77 , When the actuator device 60 by energizing the electromagnet 68 is actuated, then the actuator piston 28 via a connection between the pump pressure connection 6 and the working pressure connection 67 subjected to high pressure. When the actuator device 70 by energizing the electromagnet 78 is actuated, then the actuator piston 28 via a connection between the working pressure connection 77 and the tank pressure connection 76 subjected to low pressure. Otherwise, the swivel weighing adjustment works with the in 6 illustrated embodiment as well as in the in the 1 to 3 illustrated embodiment.
Durch die Verwendung der Aktoreinrichtungen 60, 70 in 2/2-Wegeventilbauweise kann die Ventilkomplexität gegenüber dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel reduziert werden. Da die beiden Aktoreinrichtungen 60, 70 jeweils nur einen Elektromagneten 68, 78 aufweisen, kann mit dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel eine geringere Ausdehnung der Axialkolbenmaschine radial zur Drehachse 24 realisiert werden. By using the actuator devices 60 . 70 in 2/2-way valve construction, the valve complexity compared to in the 1 to 3 illustrated embodiment can be reduced. Since the two actuator devices 60 . 70 only one electromagnet each 68 . 78 can, with the in 6 illustrated embodiment a less expansion of the axial piston machine radially to the axis of rotation 24 will be realized.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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EP 1217209 B1 [0002] EP 1217209 B1 [0002]
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EP 1219831 B1 [0002] EP 1219831 B1 [0002]
