DE1961908C3 - Einrichtung zum stufenlosen Einstellen des Hubvolumens bei Druckflüssigkeits-Schrägscheiben- Axialkolbenpumpen oder -motoren - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum stufenlosen Einstellen des Hubvolumens bei Druckflüssigkeits-Schrägscheiben-Axialkolbenpumpen oder -motoren gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 1. Eine derartige Einrichtung ist aus der DT-OS 1 453 656 bekannt. Das Verschwenken des gabelförmigen Verstellhebels setzt voraus, daß die Pumpen- oder Motorverstellung durch eine Drehbewegung eingeleitet werden muß. Da aber sehr oft eine lineare Steuerbewegung die Einleitung zur Pumpen- oder Motorverstellung ist. muß bei einer Verstelleinrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 1 die lineare Bewegung in eine Drehbewegung umgeformt werden. Zu diesem Zweck ist jedoch ein zusätzlicher, aus mehreren Gliedern bestehender Hebelmechanismus erforderlich. Dieser hat neben der aufwendigeren Bauart den Nachteil, daß die sich addierenden Spiele der Hebelgelenke erneute Ungenauigkeiten in die Pumpen- oder Motorverstellung brit)£«·;

Es ist darum Aufgabe der Erfindung, bei einer Einrichtung nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 die einzelnen funktionsbedingten Elemente raumsparend i-ln der Pumpe oder Motor anzuordnen und zugleich zur Erhöhung der Einstellgenauigkeit mit geringerem Lagerspiel auszukommen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches I.

Durch die drehbare Lagerung des Verbindungsstük- fts kes auf der Stellstange ist das Verbindungsstück in der Lage, eine Schwenkbewegung um die Längsachse der Stellstange auszuführen, um zusammen mit dem kugelgelenkigen Lager die dreidimensionale Bewegung des Steuerhebels auszug !eichen.

Aufbau und Wirkungsweise der Erfindung werden an Hand der beispielsweise ersteHten Zeichnungen nach A b b. 1 und 2 wie folgt beschrieben, wobei

A b b. 1 einen Schnitt durch eine Schrägscheiben-Axialkolbeneinheit und

A b b. 2 einen Schnitt durch die horizontale Verstellkolben-. Servoventil- und Stellstangenebene entsprechend dem Schnittverlauf 1-1 in A b b. 1 zeigt.

In den Abbildungen ist mit 1 die um die Schwenkachse S schwenkbare Schrägscheibe der Axialkolbeneinheit bezeichnet, der über die Kolbenstange 3 mit dem VersteHkolben 2 verbunden ist Die Enden der Kolbenstange 3 sind gelenkig an der Schrägscheibe 1 und VersteHkolben 2 befestigt Der Verbindungsbolzen 14a von Kolbenstange 3 und Schrägscheibe 1 weist einen Anlenkzapfen 14 auf, dessen freies Ende 146 kugelförmig ausgebildet ist Das kugelförmige Ende 146 des Anlenkzapfens 14 greift in die Sackbohrung 22 des Steuerhebels 12 ein, so daß das betreffende Ende des letzteren mit dem Anltnkzapfen 14 kugelgelenkig und längsverschiebbar in Verbindung steht. Das andere Ende des Steuerhebels 12 ist als zylindrischer Zapfen 28 ausgebildet, der in einer entsprechenden Bohrung des im Verbindungsstück 29 befestigten kugelgelenkigen Lagers 48 Hngsverschiebbar geführt ist. Im mittleren Bereich des Steuerhebels 12 ist der Steuerkolben 24 des Steuerventils über das Gabelstück 25 sowie über das Gelenk 21 angelenkt.

Das Verbindungsstück 29 ist auf der Stellstange 30 drehbar geführt und liegt mit dem inneren Bc-eich seiner einen Stirnfläche an dem umlaufenden Bund 31 der Stellstange an.

Mittels der Haltescheibe 32, die an der Gegenseite des Bundes 31 anliegt und über die Schrauben 33 mit dem Verbindungsstück 29 verbunden ist, ia letzteres in axialer Richtung auf der Stellstange fixiert. Durch Zwischenscheiben 34 ist das erforderliche Axialspiel zwischen Bund 31 und Verbindungsstück 29 bzw. Haltescheibe 32 zur Gewährleistung der Drehbewegung des Verbindungsstückes auf der Stellstange einzustellen. Das eine Ende der Stellstange 30 steht mit dem Steuerraum 37 (F i g. 2) und das andere Ende mit dem gleichzeitig als Federraum für die Zentrierfeder 35 dienenden Steuerraum 39 in Wirkverbindung. Die beiden Steuerräume sind über Kanäle 36 bzw. 38 mit der Steuerflüssigkeit zu beaufschlagen und damit auch die betreffenden Stirnflächen der Stellstange 30. so daß letztere entsprechend dem Druck der Steuerflüssigkeit und in Abhängigkeit der Kennlinie der Zentrierfeder 35 zu verschieben ist.

Sind die Steuerräume 37, 39 druckenilastet, befindet sich die Stellstange 30 in ihrer Mittellage, in der sich der Federteller 40 an der Bodenfläche 41 und der Federteller 42 an der Stirnfläche des Einstellringes 43 anlegt. Wird beispielsweise der Steuerraum 37 mit Steuerdruck beaufschlagt hebt sich nach Überwindung der V01 Spannkraft der Zentrierfeder der Federteller 40 von der Zylinderbodenfläche 41 ab, und die Stellstange 30 verschiebt sich nach rechts (entsprechend der gezeichneten Stellung in Abb.2). Während dieses Vorgangs ist der Steuerraum 39 weiterhin c'ruckentiastet Wird der Steuerraum 37 durckentlastet und der Steuerraum 39 mit einem entsprechenden Steuerdruck beaufschlagt hebt sich der Federteller 42 von der Stirnfläche des Einstellringes 43 ab, und die Stellstange verschiebt sich nach links (entgegen der gezeichneten Stellung in

Abb.2).

In der gezeichneten Stellung hat die Axialkolbeneinheit ihr größtes Hubvolumen. Wird die Stellstange 30 nach links verschoben, verschiebt sich der Mittelpunkt M des kugelgenkigen Lagers 48 ebenfalls nach links, & h. in Richtung C Da der Mittelpunkt des kugelgelenkigen Loslagers 13 vorerst einen Fixpunkt bildet, wird hierbei der Steuerkolben 24 des Steuerventils auch nach links verschoben, so daß die Steuerkame des Steuerkolbens 24 die Gehäuse-Steuerkante 44 überfährt und den Durchfluß vorn Ringkanal 19 zum Ringkanal 10 öffnet Da der Ringkanal IO über den Kanal 11 mit dem Tank in Verbindung steht, ist nunmehr der Zylinderraum 17 Ober den Kanal 18 und Ringkanal 19 ebenfalls mit dem Tank verbunden, so daß der Druck im Zylinderraum 17 zusammenbricht und die kleinere Kreisringfläche 4 des Verstellkolbens 2 infolge ihrer dauernden Steuerflüssigkeitsdruckbeaufschlagung durch die Verbindung über den mit der Steuerflüssigkeitsquelle in Verbindung stehenden Kanal 6 und den Ringkanal 7 die größere Kraft aufbringt, wodurch der Verstellkolben 2 nach rechts verschoben wird. Hierbei verstellt sich auch die Schrägscheibe 1 in Richtung auf C(A bb. 1). Gleichzeitig verschiebt sich auch der Mittelpunkt des kugelgelenkigen Loslagers 13 nach rechts. Da nun der Mittelpunkt M des kugelgelenkigen Lagers 48 einen Fixpunkt bildet, wird der Steuerkolben 24 des Steuerventils wieder in seine ursprüngliche Lage zurückgeführt. Wenn der Durchfluß über die Gehäuse-Steuerkante 44 wieder gesperrt ist, ist die Verstellung der Schrägscheibe 1 beendet. Die Axialkolbeneinheit hat sich nun auf ein Hubvolumen eingestellt, das der jetzigen Verschiebung der Stellstange 30 aus der Mittellage entspricht.

Wird die Stellstange 30 nach rechts verschoben, so verschiebt sich der Mittelpunkt M des kugelgelenkigen Lagers 48 in Richtung H. Hierbei wird zunächst der Steuerkolben 24 ebenfalls nach rechts verschoben, so daß der Durchfluß über die Gehäuse-Steuerkante 45 geöffnet und die Verbindung zwischen den über den Kanal 8, den Ringkanal 7 sowie den Kanal 6 mit der Steuerflüssigkeitsquelle in Verbindung stehenden Ringkanal 9 und den Ringkanal 19 hergestellt wird. Dadurch wird die Steuerflüssigkeil aus dem Ringkanal 9 und über den Ringkanal 19 und Kanal 18 dem Zylinderraum 17 zugeleitet, so da3 sich hier der volle Druck aufbauen kann. Da die Kreisfläche 5 am Verstellkolben 2 etwa doppeh so groß ist wie die Kreisringfläche 4, bringt diese die größere Kraft auf und verschiebt den Verstellkolben 2 nach links. Dadurch bewegt sich die Schrägscheibe I so lange in Richtung auf A, bis der Durchfluß über die Gehäuse-Steuerkante 45 auf die bereits beschriebene Art wieder gesperrt wird oder der Verstellkolben 2 seine Endlage erreicht, wodurch die Begrenzung der Ausschwenkung der Schrägscheibe 1 gegeben ist Bei druckentlasteten Steuerräumen 37, 39 befindet sich, wie bereits ausgeführt, die Stellstange 30 in ihrer Mittellage und damit auch die Schrägscheibe 1 (Stellung ß, Abb. 1).

In dieser Stellung der Schrägscheibe 1 hat das Hubvolumen den Wert »Null«.

Bei der Verstellung der Schrägscheibe 1 beschreibt der Anlenkzapfen 14 und damit auch das kugelgelenkige Loslager 13 einen Kreisbogen um die Schwenkachse S. Hierdurch entsteht eine dreidimensionale Bewegung des Steuerhebels 12, die von dem sphärischen Lager aufgenommen wird, welches dadurch gebildet ist, daß gleichzeitig ein Schwenken des Steuerhebels 12 um die Längsachse des Walzengelenkes 21 und eine Verdrehung des Steuerkolbens 24 in seiner Bohrung erfolgt.

Da die dreidimensionale Bewegung des Steuerhebels 12 auch an seinem Zapfen 28 wirksam ist, muß, damit hier keine Verklemmung auftritt, dieselbe auch hier ausgeglichen werden. Dieses Problem ist dadurch gelöst, daß das Verbindungsstück 29 um die Längsachse der Stellstange 30 eine Schwenkbewegung ausführt und dadurch zusammen mit der kugelgelenkigen Einstellbarkeil des Lagers 48 die dreidimensionale Bewegung ausgleicht. Der bei einer Verstellung erforderliche Längenausgleich an der Verbindungsstelle zwischen Verbindungsstück 29 und Steuerhebel 12 ist dadurch vorgenommen, daß sich der Zapfen 28 des Steuerhebels 12 in der Bohrung des kugelgelenkigen Lagers 48 verschiebt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum stufenlosen Einstellen des Hubvolumens bei Druckflüssigkeits-Schrägscbeiben-Axialkolbenpumpen oder -motoren, bestehend aus einem von einem Steuerventil gesteuerten Anstellzylinder und einer Verstellvorrichtung mit einer längsverst hiebbaren Verstellstange und einem Steuerhebel, dessen eines Ende mit der Verstell- jo stange und dessen anderes Ende mit einem Anlenkgapfen der Schrägscheibe in Wirkverbindung steht und in dessen mittleren Bereich der Steuerkolben des Steuerventils angelenkt ist dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Steuerhebeis (12) mit dem Anlenkzapfen (14) der Schrägscheibe (1) kugelgelenkig (13) und längsverschiebbar (22) in Verbindung steht und das andere Ende jp») des Steuerhebels (12) über ein Verbindungsstück (29) mit der Verstellstange (30) der Verstellvorrichtung verbunden ist, wobei das Verbindungsstück (29) auf der Verstellstange (30) axial fixiert, aber drehbar ist und das betreffende Ende (28) des Steuerhebels mit dem Verbindungsstück kugelgelenkig (48) und längsverschiebbar verbunden ist.

2 Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Halterung des Verbindungsstückes (29) auf der Verstellstange (30) aus einer Haltescheibe (32) besteht, die zusammen mit dem mit ihr verschraubten Verbindungsstück (29) den Bund (31) der Verstellstange (30) einschließt, wobei der Abstand durch eine ein- oder mehrteilige Zwischenscheibe (34) festlegbar ist.