DE102019205140A1

DE102019205140A1 - Axialkolbenmaschine mit in die Anschlussplatte integrierten Ventilschiebern

Info

Publication number: DE102019205140A1
Application number: DE102019205140.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas Abenstein; Raimund Roth; David Haenle; Marcus Herrmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-04-10
Filing date: 2019-04-10
Publication date: 2020-10-15
Also published as: CN111828694B; CN111828694A; US11111899B2; US20200326003A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise, deren Schwenkwinkel mittels eines Stellkolbens (50) und einem Stellventil (60) verstellbar ist.Erfindungsgemäß ist ein erster Ventilschieber (70) vorgesehen, welcher bezüglich einer ersten Ventilachse (71) linearbeweglich ist, wobei der erste Ventilschieber (70) an seinen beiden gegenüberliegenden Enden an den ersten bzw. den zweiten Fluidanschluss (23; 24) angeschlossen ist, wobei ein mittlerer Bereich (73) des ersten Ventilschiebers (70) eine Steuerstelle (77) definiert, wobei der erste Ventilschieber (70) so ausgebildet ist, dass an der Steuerstelle (77) der niedrigere der Drücke aus dem Druck am ersten Fluidanschluss (23) und dem Druck am zweiten Fluidanschluss (24) anliegt, wobei die Steuerstelle (77) über eine feste erste Drossel (81) und weiter über eine zweite Drossel (82) mit einem Innenraum (26) des Gehäuses (20) verbunden ist, wobei ein zweiter Ventilschieber (80) vorgesehen ist, der bezüglich einer zweiten Ventilachse (83) linearbeweglich ist, wobei die zweite Drossel (82) durch Bewegung des zweiten Ventilschiebers (80) verstellbar ist, wobei die erste Ventilachse (71) in Richtung der Stellachse (51) zwischen dem Stellkolben (50) und dem Stellventil (60) oder im Bereich des Stellventils (60) angeordnet ist, wobei sie quer zur Stellachse (51) ausgerichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der EP 849 468 B2 ist eine Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise bekannt, deren Schwenkwinkel mittels eines Stellkolbens und eines Stellventils verstellbar ist.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Baugröße der Axialkolbenmaschine klein ist, selbst wenn der maximal mögliche Schwenkwinkel groß gewählt ist. Insbesondere ist die sogenannte Einbauhöhe gering. Die Axialkolbenmaschine ist darüber hinaus einfach und kostengünstig herstellbar.
Gemäß dem selbständigen Anspruch wird vorgeschlagen, dass ein erster Ventilschieber vorgesehen ist, welcher bezüglich einer ersten Ventilachse linearbeweglich ist, wobei der erste Ventilschieber an seinen beiden gegenüberliegenden Enden an den ersten bzw. den zweiten Fluidanschluss angeschlossen ist, wobei ein mittlerer Bereich des ersten Ventilschiebers eine Steuerstelle definiert, wobei der erste Ventilschieber so ausgebildet ist, dass an der Steuerstelle der niedrigere der Drücke aus dem Druck am ersten Fluidanschluss und dem Druck am zweiten Fluidanschluss anliegt, wobei die Steuerstelle über eine feste erste Drossel und weiter über eine zweite Drossel mit einem Innenraum des Gehäuses verbunden ist, wobei ein zweiter Ventilschieber vorgesehen ist, der bezüglich einer zweiten Ventilachse linearbeweglich ist, wobei die zweite Drossel durch Bewegung des zweiten Ventilschiebers verstellbar ist, wobei der zweite Ventilschieber vom Druck an der Steuerstelle in Öffnungsrichtung der zweiten Drossel beaufschlagt wird, wobei er von einer ersten Feder in Schließrichtung der zweiten Drossel beaufschlagt wird, wobei die erste Ventilachse in Richtung der Stellachse zwischen dem Stellkolben und dem Stellventil oder im Bereich des Stellventils angeordnet ist, wobei sie quer zur Stellachse ausgerichtet ist.
Die erste Ventilachse ist vorzugsweise senkrecht zur Stellachse angeordnet. Die Stellachse ist vorzugweise eine Mittelachse des Stellkolbens. Das Stellventil hat vorzugsweise einen dritten Ventilschieber und einen Betätigungsmagneten, wobei die Stellachse höchst vorzugsweise eine Mittelachse des dritten Ventilschiebers und/oder des Betätigungsmagneten ist. Die zweite Ventilachse ist vorzugsweise eine Mittelachse des zweiten Ventilschiebers. Die erste und die zweite Drehachse schneiden sich vorzugsweise in jeder Einstellung des Schwenkwinkels.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.
Es kann vorgesehen sein, dass die erste Ventilachse auf der von der Zylindertrommel abgewandten Seite der Stellachse mit Abstand zur Stellachse angeordnet ist. An dieser Stelle kann der erste Ventilschieber unmittelbar im Gehäuse aufgenommen werden, ohne dass das Gehäuse hierfür wesentlich verstärkt bzw. vergrößert werden muss.
Es kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse ein topfartiges erstes Gehäuseteil umfasst, in welchem die Antriebswelle drehgelagert ist, wobei es auf der von der Antriebswelle abgewandten Seite eine Öffnung bildet, welche mit einem zweiten Gehäuseteil überdeckt ist, welches fest mit dem ersten Gehäuseteil verbunden ist, wobei der erste und der zweite Fluidanschluss im zweiten Gehäuseteil angeordnet sind, wobei der erste und/oder der zweite Ventilschieber jeweils in dem zweiten Gehäuseteil aufgenommen ist. Das Stellventil und/oder der Stellkolben sind vorzugsweise jeweils unmittelbar in dem zweiten Gehäuseteil aufgenommen. Der erste und/oder der zweite Ventilschieber sind vorzugsweise unmittelbar im zweiten Gehäuseteil aufgenommen. Das zweite Gehäuseteil ist vorzugsweise einstückig ausgebildet. Damit ergibt sich eine besonders kompakte Axialkolbenmaschine.
Es kann vorgesehen sein, dass das erste Gehäuseteil eine ebene Anlagefläche aufweist, an welcher das zweite Gehäuseteil anliegt, wobei die erste Ventilachse parallel zur Anlagefläche angeordnet ist. Damit ergibt sich eine besonders kompakte Axialkolbenmaschine, die überdies einfach herstellbar ist. Die Stellachse ist vorzugsweise parallel zur Anlagefläche angeordnet.
Es kann vorgesehen sein, dass die zweite Ventilachse derart quer zur ersten Ventilachse angeordnet ist, dass sie in einer Ebene mit der Stellachse liegt, wobei sie die erste Ventilachse schneidet. Die zweite Ventilachse ist vorzugsweise senkrecht zur ersten Ventilachse angeordnet.
Es kann vorgesehen sein, dass ein Winkel zwischen der Stellachse und der zweiten Ventilachse zwischen 15° und 45° beträgt. Damit ergibt sich eine besonders kompakte Axialkolbenmaschine.
Es kann vorgesehen sein, dass sich die zweite Ventilachse und die Stellachse im Bereich des Stellventils schneiden. Damit ergibt sich eine besonders kompakte Axialkolbenmaschine.
Es kann vorgesehen sein, dass der zweite Ventilschieber auf der von der Zylindertrommel abgewandten Seite der Stellachse angeordnet ist. Damit kann der zweite Ventilschieber einfach von außen her montiert werden.
Es kann vorgesehen sein, dass in der Zylindertrommel mehrere Arbeitskolben linearbeweglich aufgenommen sind, welche jeweils über ein Kugelgelenk mit der Antriebswelle gekoppelt sind, wobei die Antriebswelle und die Zylindertrommel ausschließlich über die Kugelgelenke und die Arbeitskolben in Drehantriebsverbindung stehen, wobei der Schwenkwinkel wenigstens in einem Bereich zwischen 0° und 30° verstellbar ist. Die vorliegende Erfindung ist besonders nützlich bei einer Axialkolbenmaschine, die einen derart großen Verstellbereich hat. Die Arbeitskolben sind vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur zweiten Drehachse linearbeweglich. Der Winkel zwischen der Flächennormalen der Anlagefläche und der ersten Drehachse beträgt vorzugsweise die Hälfte des maximalen Schwenkwinkels, höchst vorzugsweise 15°.
Es kann vorgesehen sein, dass der zweite Ventilschieber in einer Bohrung im Gehäuse aufgenommen ist, welche mit einer Verschlussschraube nach außen verschlossen ist, wobei die Verschlussschraube so angeordnet ist, dass die erste Drehachse die Verschlussschraube schneidet. Damit ist die genannte Verschlussschraube besonders gut zugänglich. Die genannte Bohrung ist vorzugsweise unmittelbar im zweiten Gehäuseteil angeordnet.
Es kann vorgesehen sein, dass dem ersten und/oder dem zweiten Fluidanschluss jeweils eine gerade erste Verbindungsbohrung zugeordnet ist, welche den betreffenden Fluidanschluss mit einem zugeordneten Ende des ersten Ventilschiebers verbindet. Eine derartige Axialkolbenmaschine ist besonders einfach und kostengünstig herstellbar. Die wenigstens eine erste Verbindungsbohrung verläuft vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Stellachse. Die wenigstens eine erste Verbindungsbohrung mündet vorzugsweise unmittelbar in den Kanal ein, welcher den betreffenden Fluidanschluss definiert. Die wenigstens eine erste Verbindungsbohrung schneidet vorzugsweise unmittelbar die Bohrung, in welcher der erste Ventilschieber aufgenommen ist.
Es kann vorgesehen sein, dass der zweite Ventilschieber über eine gerade zweite Verbindungsbohrung mit dem Innenraum des Gehäuses verbunden ist, wobei dem ersten und dem zweiten Fluidanschluss jeweils eine erste Verbindungsbohrung zugeordnet ist, wobei die zweite Verbindungsbohrung zwischen den beiden ersten Verbindungsbohrungen angeordnet ist. Eine derartige Axialkolbenmaschine ist besonders einfach und kostengünstig herstellbar.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine;
2 eine perspektivische Ansicht der Axialkolbenmaschine nach 1;
3 eine Schnittansicht der Axialkolbenmaschine nach 1, wobei die Schnittebene in 1 mit A-A gekennzeichnet ist; und
4 einen vergrößerten Ausschnitt von 1 im Bereich des zweiten Ventilschiebers.

1 zeigt einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 10. Die Axialkolbenmaschine 10 umfasst ein Gehäuse 20, welches aus einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil 21; 22 zusammengesetzt ist. Das erste Gehäuseteil 21 ist topfartig ausgebildet. Im Bereich seiner Bodenfläche ist eine Antriebswelle 30 bezüglich einer ersten Drehachse 11 drehbar gelagert. Die Lagerung erfolgt mittels zweier Drehlager 32, die vorliegend als Kegelrollenlager ausgeführt sind. Die Antriebswelle 30 ragt mit einem Antriebszapfen 33 aus dem Gehäuse 20 heraus, so dass sie mit einer weiteren (nicht dargestellten) Vorrichtung, beispielsweise einem Verbrennungsmotor oder einem Fahrzeugrad, in Drehantriebsverbindung gebracht werden kann.
An der von der Antriebswelle abgewandten Seite weist das erste Gehäuseteil 21 eine Öffnung auf, welche von einer ebenen Anlagefläche 25 endlos umrandet ist. An dieser Anlagefläche 25 liegt das zweite Gehäuseteil 22 an, wobei der entsprechende Fügespalt mit einem Dichtring fluiddicht verschlossen ist. Die beiden Gehäuseteile 21; 22 umgrenzen gemeinsam einen Innenraum 26, der typischerweise an einen Tank angeschlossen ist, so dass im Innenraum 26 ein niedriger Druck herrscht, wobei sich im Innenraum 26 ansammelndes Druckfluid zum Tank hin abfließen kann.
Im Innenraum 26 ist eine Zylindertrommel 40 aufgenommen, welche bezüglich einer zweiten Drehachse 12 drehbar ist. Die zweite Drehachse 12 wird von einem kreiszylindrischen Zentrierkolben 42 definiert, welcher linear- und drehbeweglich in der Zylindertrommel 40 aufgenommen ist. Der Zentrierkolben 42 ist über ein Kugelgelenk mit der Antriebswelle 30 gekoppelt, wobei der Mittelpunkt des genannten Kugelgelenks einen Schnittpunkt der ersten und der zweiten Drehachse 11; 12 definiert.
Weiter sind in der Zylindertrommel 40 mehrere Arbeitskolben 41 linearbeweglich aufgenommen, die gleichförmig verteilt um die zweite Drehachse 12 herum angeordnet sind. Die Arbeitskolben 40 sind jeweils über ein zugeordnetes Kugelgelenk 43 mit einem Flansch 31 der Antriebswelle 30 gekoppelt. Der Flansch 31 kann an seiner Außenumfangsfläche mit einer Vielzahl von Zählperforationen versehen sein, die mittels eines Drehzahlsensors 34 erfassbar sind, so dass die Drehgeschwindigkeit und/oder die Drehstellung der Antriebswelle 30 messbar ist. Die Arbeitskolben 41 sind leicht kegelförmig ausgebildet, so dass sie sich während einer Umdrehung der Zylindertrommel 40 etwas relativ zur Zylindertrommel 40 verkippen können. Damit wird ein Verklemmen der Axialkolbenmaschine 10 vermieden. Die Drehantriebsverbindung zwischen der Antriebswelle 30 und der Zylindertrommel 40 erfolgt vorliegend ausschließlich über die Arbeitskolben 41 und deren Kugelgelenke 43. Hierbei ist anzumerken, dass diesbezüglich auch andere Lösungen, wie beispielsweise die aus der US 4 991 492 bekannte Tripodenmitnahme verwendbar sind. Die vorliegende Axialkolbenmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass mit der besonders einfachen Drehmitnahme über die Arbeitskolben ein besonders großer maximaler Schwenkwinkel 13 realisiert wird.
Zwischen der Zylindertrommel 40 und dem zweiten Gehäuseteil 22 ist eine gesonderte Steuerlinse 44 angeordnet, die entlang einer Kreisbahn am zweiten Gehäuseteil 22 verschiebbar ist. Die Mittelachse dieser Kreisbahn schneidet den Schnittpunkt von erster und zweiter Drehachse 21; 22, wobei sie senkrecht zur Zeichenebene der 1 verläuft. Die Anlagefläche zwischen der Zylindertrommel 40 und der Steuerlinse 44 ist rotationsymmetrisch bezüglich der zweiten Drehachse 12 ausgebildet, wobei sie vorzugsweise kugelförmig oder eben ausgebildet ist.
In dem zweiten Gehäuseteil 22 ist ein Stellkolben 50 in Richtung einer Stellachse 51 beweglich aufgenommen. Die vorliegende Axialkolbenmaschine 10 ist für einen Verstellbereich des Schwenkwinkels 13 ausgelegt, der von 0 bis 32° reicht. Dieser Verstellbereich ist in Verbindung mit der oben erläuterten, einfachen Drehmitnahme außerordentlich groß. Die Stellachse 51 ist daher nicht senkrecht zur ersten Drehachse 11 ausgerichtet. Der entsprechende Winkel beträgt vorliegend vielmehr 90° vermindert um den halben maximalen Schwenkwinkel, also 74°. Es versteht sich, dass andere Winkel verwendbar sind.
In den Stellkolben 50 greift ein Mitnehmer 52 ein, welcher außerdem in die Steuerlinse 44 eingreift. Dementsprechend kann die Lage der zweiten Drehachse 12 der Zylindertrommel 40 durch eine Bewegung des Stellkolbens 50 verstellt werden und mithin der Schwenkwinkel 13, welcher das Verdrängungsvolumen der Axialkolbenmaschine 10 festlegt. Der Schwenkwinkel 13 ist der Winkel zwischen der ersten und der zweiten Drehachse 11; 12.
Der Stellkolben 50 wird mit einem Stelldruck verstellt, welcher von der Seite des Deckels 64 her auf den Stellkolben 50 einwirkt, wobei auf der Gegenseite des Stellkolbens 50 der Druck im Innenraum des Gehäuses 20 anliegt. Dieser Stelldruck wird über Bohrungen (Nr. 65 in 3) im zweiten Gehäuseteil 22 vom Stellventil 60 zum Deckel 64 geleitet und von dort in die Bohrung, in welcher der Stellkolben 50 aufgenommen ist. Das Stellventil 60 und der Deckel 64 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Stellkolbens 50 angeordnet.
Mit dem Stellventil 60 wird vorliegend eine elektro-proportionale Einstellung des Schwenkwinkels 13 realisiert, bei welcher der Schwenkwinkel 13 in etwa proportional zur elektrischen Ansteuerung des Betätigungsmagneten 62 ist. Eine Besonderheit dieser Verstellung besteht darin, dass die Stellung des Stellkolbens 50 mittels der dritten Feder 63 auf den dritten Ventilschieber 61 des Stellventils 60 übertragen wird.
Die vorliegende Erfindung ist aber auch mit jedem beliebigen anderen Stellprinzip verwendbar. Es kommt allein darauf an, dass das entsprechende Stellventil 60 koaxial zur Stellachse 51 angeordnet ist und zwar neben dem Stellkolben 50.
Weiter ist auf den ersten und den zweiten Ventilschieber 70; 80 hinzuweisen, die unten mit Bezug auf 3 und 4 näher erläutert werden.
Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine 10 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Einbauhöhe 14 besonders klein ist, wobei der maximale Schwenkwinkel 13 besonders groß ist. Die Einbauhöhe 14 wird dabei senkrecht von der ersten Drehachse 11 bis zum am weitesten von der ersten Drehachse 11 beabstandeten Punkt der Axialkolbenmaschine 10 gemessen.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Axialkolbenmaschine 10 nach 1. Zu erkennen ist insbesondere das Gehäuse 20 mit dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil 21; 22. Die Axialkolbenmaschine 10 hat einen ersten und einen zweiten Fluidanschluss 23; 24. Wenn sich die Zylindertrommel dreht, wird Druckfluid zwischen dem ersten und dem zweiten Fluidanschluss 23; 24 ausgetauscht. Bei dem Druckfluid handelt es sich vorzugsweise um eine Flüssigkeit, höchst vorzugsweise um Hydrauliköl. Die Axialkolbenmaschine 10 wird vorzugsweise in einem geschlossenen hydraulischen Kreis eingesetzt. Sie wird dabei meist als Hydromotor betrieben.
In Richtung der ersten Drehachse betrachtet sind der erste und der zweite Fluidanschluss 23; 24 symmetrisch bezüglich der Stellachse 51 angeordnet. Damit kann das Druckfluid auf besonders einfache Weise zu den beiden gegenüberliegenden Enden des ersten Ventilschiebers (Nr. 70 in 3) geleitet werden, nämlich mit geraden Verbindungsbohrungen (Nr. 23a; 24a in 3), die im Wesentlichen parallel zur Stellachse 51 verlaufen.
Weiter sind die Verschlussschrauben 78; 86 zu erkennen, mit denen die Bohrungen verschlossen sind, in welchen der erste bzw. der zweite Ventilschieber (Nr. 70; 80 in 1) aufgenommen sind.
3 zeigt eine Schnittansicht der Axialkolbenmaschine nach 1, wobei die Schnittebene in 1 mit A-A gekennzeichnet ist. Der erste Ventilschieber 70 ist in einer kreiszylindrischen Bohrung im zweiten Gehäuseteil 22 aufgenommen, so dass er in Richtung einer ersten Ventilachse 71, die von der Mittelachse der genannten Bohrung definiert wird, linearbeweglich ist. Die genannte Bohrung ist an ihren beiden gegenüberliegenden Enden jeweils mit einer Verschlussschraube 78 verschlossen.
Der erste Ventilschieber 70 hat an beiden Enden jeweils einen Bund 79, der jeweils an seiner zur Mitte des ersten Ventilschiebers 70 gewandten Seite eine kreisringförmig um die erste Ventilachse 71 umlaufende Steuerkante 74 bildet. Beide Steuerkanten 74 bilden jeweils eine verstellbare Drossel, die zwischen die Steuerstelle 77 und den ersten bzw. den zweiten Fluidanschluss geschaltet ist, wobei letztgenannte Verbindung über die Verbindungsbohrungen 23a; 24a vermittelt wird.
Beide Bünde 79 werden jeweils von einer umlaufenden Nut in zwei Abschnitte geteilt, wobei ausschließlich der äußere bzw. endseitige Abschnitt 79a mit einer seitlichen Abflachung versehen ist, um den Druck vom zugeordneten ersten bzw. zweiten Fluidanschluss an die zugeordnete Stirnseite des ersten Ventilschiebers 70 zu leiten. Im Ergebnis wird die Steuerstelle 77, also der Bereich zwischen den beiden Bünden 79, mit dem ersten Fluidanschluss verbunden, wenn der Druck am zweiten Fluidanschluss größer als der Druck am ersten Fluidanschluss ist. Im umgekehrten Fall ist die Steuerstelle 77 mit dem zweiten Fluidanschluss verbunden.
Im drucklosen Zustand wird der erste Ventilschieber 70 von zwei zweiten Federn 75 in eine mittlere Stellung vorgespannt, in welchen die Drosseln an den Steuerkanten 74 beide verschlossen sind, so dass die Steuerstelle 77 mit keinem der beiden Fluidanschlüsse verbunden ist. Die zweiten Federn 75 wirken jeweils über einen zugeordneten Federteller 76 auf den ersten Ventilschieber 70, so dass dessen Mittelstellung exakt definiert ist. Abseits der Mittelstellung des ersten Ventilschiebers 70 liegt jeweils einer der beiden Federteller am zweiten Gehäuseteil 22 an, so dass die Kraft der betreffenden zweiten Feder 75 nicht mehr auf den ersten Ventilschieber 70 übertragen wird.
Die erste Ventilachse 71 ist senkrecht zur Stellachse (Nr. 51 in 2) ausgerichtet. Sie ist auf der von der Zylindertrommel (Nr. 40 in 1) abgewandten Seite mit Abstand zur Stellachse angeordnet. Aus 3 ist dabei ersichtlich, dass der erste Ventilschieber 70 mit sehr geringem Abstand neben dem Stellventil 60 angeordnet ist, so dass die Axialkolbenmaschine besonders platzsparend aufgebaut ist.
4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von 1 im Bereich des zweiten Ventilschiebers 80. Der zweite Ventilschieber 80 ist in einer kreiszylindrischen Bohrung 27 linearbeweglich aufgenommen. Die Mittelachse der genannten Bohrung 27 definiert eine zweite Ventilachse 83, welche die Stellachse 51 schneidet, wobei der entsprechende Schnittpunkt im Bereich des Stellventils 60 angeordnet ist. Der Winkel zwischen der Stellachse 51 und der zweiten Ventilachse 83 beträgt beispielsweise 30°. Damit kann die Bohrung 27 einerseits problemlos durch die Verschlussschraube 86 verschlossen werden, wobei die dem zweiten Ventilschieber 80 zugeordneten Bauteile trotzdem wenig über nach außen überstehen.
Der zweite Ventilschieber 80 ist topfartig ausgebildet, wobei er an seiner Bodenseite einen Bund aufweist, welcher einen Endanschlag bildet. Der zweite Ventilschieber 80 wird von einer ersten Feder beaufschlagt, welche am genannten Bund 91 anliegt, wobei sie den Bund 91 im drucklosen Zustand gegen das zweite Gehäuseteil 22 drückt.
Auf der von der ersten Feder 85 abgewandten Seite des zweiten Ventilschiebers 80 ist die Steuerstelle 77 angeordnet, so dass der dort wirksame Druck den zweiten Ventilschieber 80 in Öffnungsrichtung der zweiten Drossel 82 beaufschlagt. Die zweite Drossel 82 wird von mehreren Radialbohrungen im zweiten Ventilschieber 80 gebildet, welche mit einer kreisringförmig umlaufenden Steuerkante 90 am zweiten Gehäuseteil 22 zusammenwirken. Im drucklosen Zustand ist die zweite Drossel 82 ganz geschlossen. Sie öffnet, wenn der Druck an der Steuerstelle 77 das Druckäquivalent der vorgespannten ersten Feder 85 übersteigt. Das Druckfluid fließt dann von der Steuerstelle 77 über die erste Drossel 81, weiter über die zweite Drossel 82, weiter über die Verbindungsbohrung 92 in den Innenraum (Nr. 26 in 1) der Axialkolbenmaschine. Die Verbindungsbohrung 92 kreuzt die Stellachse 51, so dass sie von der Bohrung unterbrochen wird, in welcher der Stellkolben (Nr. 50 in 1) aufgenommen ist.
Die erste Drossel 81 hat einen festen Strömungswiderstand. Sie wird von einer gesonderten Scheibe 84 gebildet, welche fest am offenen Ende des topfartigen zweiten Ventilschiebers 80 eingebaut ist. Wenn die zweite Drossel 82 geöffnet ist, steht an der ersten Drossel 81 im Wesentlichen die Druckdifferenz zwischen dem Druck an der Steuerstelle 77 und dem Druck im Innenraum an. Die erste Drossel 81 bestimmt dementsprechend, wie viel Druckfluid vom druckniederen Fluidanschluss (Nr. 23 bzw. 24 in 2) in den Innenraum des Gehäuses und von dort weiter in den Tank abfließt.
Bezugszeichen

10: Axialkolbenmaschine
11: erste Drehachse
12: zweite Drehachse
13: Schwenkwinkel
14: Einbauhöhe
20: Gehäuse
21: erstes Gehäuseteil
22: zweites Gehäuseteil
23: erster Fluidanschluss
23a: erste Verbindungsbohrung zum ersten Fluidanschluss
24: zweiter Fluidanschluss
24a: erste Verbindungsbohrung zum zweiten Fluidanschluss
25: Anlagefläche
26: Innenraum
27: Bohrung für zweiten Ventilschieber
30: Antriebswelle
31: Flansch
32: Drehlager
33: Antriebszapfen
34: Drehzahlsensor
40: Zylindertrommel
41: Arbeitskolben
42: Zentrierkolben
43: Kugelgelenk
44: Steuerlinse
50: Stellkolben
51: Stellachse
52: Mitnehmer
60: Stellventil
61: dritter Ventilschieber
62: Betätigungsmagnet
63: dritte Feder (Rückkopplungsfeder)
64: Deckel
65: Bohrung für Stelldruck
70: erster Ventilschieber
71: erste Ventilachse
72: Ende des ersten Ventilschiebers
73: mittlerer Bereich des ersten Ventilschiebers
74: Steuerkante
75: zweite Feder
76: Federteller
77: Steuerstelle
78: Verschlussschraube
79: Bund
79a: äußerer Abschnitt des Bundes mit seitlicher Abflachung
80: zweiter Ventilschieber
81: erste Drossel
82: zweite Drossel
83: zweite Ventilachse
84: Scheibe (mit erster Drossel)
85: erste Feder
86: Verschlussschraube
87: Winkel zwischen der Stellachse und der zweiten Ventilachse
88: Radialbohrung
90: Steuerkante
91: Bund
92: zweite Verbindungsbohrung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 849468 B2 [0002]
US 4991492 [0023]

Claims

Axialkolbenmaschine (10) umfassend ein Gehäuse (20), eine Antriebswelle (30) und eine Zylindertrommel (40), wobei die Antriebswelle (30) bezüglich einer ersten Drehachse (11) mittels wenigstens eines Drehlagers (32) in dem Gehäuse (20) drehbar gelagert ist, wobei die Zylindertrommel (40) bezüglich einer zweiten Drehachse (12) drehbar ist, wobei sie mit der Antriebswelle (30) in Drehantriebsverbindung steht, wobei in dem Gehäuse (20) ein Stellkolben (50) in Richtung einer Stellachse (51) linearbeweglich aufgenommen ist, wobei der Stellkolben (50) derart in Mitnahmeverbindung mit der Zylindertrommel (40) steht, dass ein Schwenkwinkel (13) zwischen der ersten und der zweiten Drehachse (11; 12) verstellbar ist, wobei das Gehäuse (20) einen ersten und einen zweiten Fluidanschluss (23; 24) aufweist, welche derart an die Zylindertrommel (40) angeschlossen sind, dass eine Drehung der Zylindertrommel (40) mit einem Fluidstrom zwischen dem ersten und dem zweiten Fluidanschluss (23; 24) einhergeht, wenn der Schwenkwinkel (13) von Null verschieden ist, wobei ein Stellventil (60) vorgesehen ist, welches koaxial zur Stellachse (51) neben dem Stellkolben (50) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Ventilschieber (70) vorgesehen ist, welcher bezüglich einer ersten Ventilachse (71) linearbeweglich ist, wobei der erste Ventilschieber (70) an seinen beiden gegenüberliegenden Enden an den ersten bzw. den zweiten Fluidanschluss (23; 24) angeschlossen ist, wobei ein mittlerer Bereich (73) des ersten Ventilschiebers (70) eine Steuerstelle (77) definiert, wobei der erste Ventilschieber (70) so ausgebildet ist, dass an der Steuerstelle (77) der niedrigere der Drücke aus dem Druck am ersten Fluidanschluss (23) und dem Druck am zweiten Fluidanschluss (24) anliegt, wobei die Steuerstelle (77) über eine feste erste Drossel (81) und weiter über eine zweite Drossel (82) mit einem Innenraum (26) des Gehäuses (20) verbunden ist, wobei ein zweiter Ventilschieber (80) vorgesehen ist, der bezüglich einer zweiten Ventilachse (83) linearbeweglich ist, wobei die zweite Drossel (82) durch Bewegung des zweiten Ventilschiebers (80) verstellbar ist, wobei der zweite Ventilschieber (80) vom Druck an der Steuerstelle (77) in Öffnungsrichtung der zweiten Drossel (82) beaufschlagt wird, wobei er von einer ersten Feder (85) in Schließrichtung der zweiten Drossel (82) beaufschlagt wird, wobei die erste Ventilachse (71) in Richtung der Stellachse (51) zwischen dem Stellkolben (50) und dem Stellventil (60) oder im Bereich des Stellventils (60) angeordnet ist, wobei sie quer zur Stellachse (51) ausgerichtet ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, wobei die erste Ventilachse (71) auf der von der Zylindertrommel (40) abgewandten Seite der Stellachse (51) mit Abstand zur Stellachse (51) angeordnet ist.
Axialkolbenmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (20) ein topfartiges erstes Gehäuseteil (21) umfasst, in welchem die Antriebswelle (30) drehgelagert ist, wobei es auf der von der Antriebswelle (30) abgewandten Seite eine Öffnung bildet, welche mit einem zweiten Gehäuseteil (21) überdeckt ist, welches fest mit dem ersten Gehäuseteil (21) verbunden ist, wobei der erste und der zweite Fluidanschluss (23; 24) im zweiten Gehäuseteil (22) angeordnet sind, wobei der erste und/oder der zweite Ventilschieber (70; 80) jeweils in dem zweiten Gehäuseteil (22) aufgenommen ist.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 3, wobei das erste Gehäuseteil (21) eine ebene Anlagefläche (25) aufweist, an welcher das zweite Gehäuseteil (22) anliegt, wobei die erste Ventilachse (71) parallel zur Anlagefläche (25) angeordnet ist.
Axialkolbenmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zweite Ventilachse (83) derart quer zur ersten Ventilachse (71) angeordnet ist, dass sie in einer Ebene mit der Stellachse (51) liegt, wobei sie die erste Ventilachse (71) schneidet.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 5, wobei ein Winkel (87) zwischen der Stellachse (51) und der zweiten Ventilachse (83) zwischen 15° und 45° beträgt.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 5 oder 6, wobei sich die zweite Ventilachse (83) und die Stellachse (51) im Bereich des Stellventils (60) schneiden.
Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der zweite Ventilschieber (80) auf der von der Zylindertrommel (40) abgewandten Seite der Stellachse (51) angeordnet ist.
Axialkolbenmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in der Zylindertrommel (40) mehrere Arbeitskolben (41) linearbeweglich aufgenommen sind, welche jeweils über ein Kugelgelenk (43) mit der Antriebswelle (30) gekoppelt sind, wobei die Antriebswelle (30) und die Zylindertrommel (40) ausschließlich über die Kugelgelenke (43) und die Arbeitskolben (30) in Drehantriebsverbindung stehen, wobei der Schwenkwinkel (13) wenigstens in einem Bereich zwischen 0° und 32° verstellbar ist.
Axialkolbenmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der zweite Ventilschieber (80) in einer Bohrung (27) im Gehäuse (20) aufgenommen ist, welche mit einer Verschlussschraube (86) nach außen verschlossen ist, wobei die Verschlussschraube (86) so angeordnet ist, dass die erste Drehachse (11) die Verschlussschraube (86) schneidet.
Axialkolbenmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei dem ersten und/oder dem zweiten Fluidanschluss (23; 24) jeweils eine gerade erste Verbindungsbohrung (23a; 24a) zugeordnet ist, welche den betreffenden Fluidanschluss (23; 24) mit einem zugeordneten Ende des ersten Ventilschiebers (70) verbindet.
Axialkolbenmaschine nach Anspruch 11, wobei der zweite Ventilschieber (80) über eine gerade zweite Verbindungsbohrung (92) mit dem Innenraum (26) des Gehäuses (20) verbunden ist, wobei dem ersten und dem zweiten Fluidanschluss (23; 24) jeweils eine erste Verbindungsbohrung (23a; 24a) zugeordnet ist, wobei die zweite Verbindungsbohrung (92) zwischen den beiden ersten Verbindungsbohrungen (23a; 23a) angeordnet ist.