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Die
Erfindung betrifft eine verstellbare hydrostatische Axialkolbenmaschine.
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Verstellbare
hydrostatische Axialkolbenmaschinen in Schrägscheiben- Bauweise weisen einen Zylinderblock
und eine Schrägscheibe
auf, deren Schwenkwinkel und damit deren Volumenstrom an Hydraulikfluid
durch einen mit Stelldruck beaufschlagbaren Servokolben veränderbar
ist. Der Servokolben steht in der Regel mit einem elektrisch angesteuerten
Ventil in hydraulischer Verbindung. Das Ventil wird elektrisch angesteuert,
wozu üblicherweise
Proportionalmagnete eingesetzt werden, welche direkt wirkend oder
als sogenannte Düse-Prallplatte-Ventile
ausgebildet sind, welche vorsteuernd wirkend ausgebildet sind. Eine
Version mit Vorsteuerung ist in
US 5 205 201 A beschrieben. Derartige Systeme
haben eine Proportionalität
zwischen dem Ansteuersfrom und dem Schwenkwinkel. Im stromlosen
Zustand ist dann immer ein Schwenkwinkel eingestellt, welcher konstruktionsbedingt
vorgegeben ist. Bei Verstellpumpen ist dies üblicherweise ein Schwenkwinkel
von 0 Grad, wohingegen bei Verstellmotoren dies entweder der maximale
oder minimale Schwenkwinkel ist.
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Für spezielle
Anwendungen, insbesondere bei Antriebssystemen mit Verstellmotoren
in Verbindung mit schnell fahrenden Fahrzeugen, ist es vorteilhaft,
dass bei Ausfall der Elektronik oder der elektronischen Verbindung
zur Verstelleinrichtung (Aktuator) der augenblickliche Schwenkwinkel
beibehalten wird. Dazu bietet sich ein Schrittmotor an.
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Eine
Verstelleinrichtung mit Schrittmotor für eine hydrostatische Axialkolbenmaschine
ist in
DE 196 08 228
A1 beschrieben. Bei diesem bekannten System ist ein Drehschieber
mit einem Schrittmotor in Wirkverbindung. Der aktuelle Schwenkwinkel
wird bei diesem bekannten System über Hebel auf eine Drehschieberhülse rückgeführt. Nachteilig
bei diesem System ist, dass eine aufwendige weitestgehend spielfreie
Verbindung zwischen der Schrägscheibe
und der Steuerhülse,
sowie ein Getriebe zwischen dem Steuerschieber und dem Schrittmotor vorzusehen
sind, da die Auflösung
des Schrittmotors nicht ausreichend ist. Somit ist das bekannte
System konstruktiv kompliziert und kostenintensiv.
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Des
weiteren ist in
US 4
290 447 A ein elektrohydraulisch proportionales Ventil
mit einem aus einem Linear-Kraftmotor, einem Ventilschieber und
einer axial verschiebbaren Ventilhülse bestehenden Aktuator beschrieben.
Charakteristisch für
den Linear-Kraftmotor ist eine Proportionalität zwischen Strom und Kraft.
Durch Vorsehen einer Feder in dem Linear-Motor stehen die Kräfte des
Motors im Gleichgewicht mit der Federkraft, wodurch die Kraft proportional
dem Weg ist. Nachteilig für
diese bekannten Systeme sind die Toleranzen der Federn und die Toleranzen
der magnetischen Luftspalte. Außerdem
ist der Weg des Linear-Kraftmotors stark von der Reibung des Ventilschiebers,
von der Reibung der Passung von Schieber und Bohrung, sowie der
Verschmutzung im Spalt abhängig.
Des weiteren beeinflusst die magnetische Hysterese des Linear-Kraftmotors
das Betriebsverhalten derartiger bekannter Axialkolbenmaschinen
negativ.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verstellbare hydrostatische
Axialkolbenmaschine zu schaffen, deren Schwenkwinkel-Verstellmechanismus
konstruktiv einfach ausgebildet ist und im gesamten Arbeitsbereich
exakt reproduzierbar und weitestgehend hysteresefrei arbeitet.
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Diese
Aufgabe wird durch eine verstellbare hydrostatische Axialkolbenmaschine
mit den Merkmalen gemäß Anspruch,
1 bzw. mit den Merkmalen gemäß Anspruch
6 gelöst.
Zweckmäßige Weiterbildungen
sind in den jeweiligen abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Gemäß der Erfindung
ist bei der verstellbaren hydrostatischen Axialkolbenmaschine in
Schrägachsen-
oder Schrägscheiben-Bauweise
der Schwenkwinkel der Schrägscheibe
mittels eines Servokolbens veränderbar,
welcher mit Stelldruck beaufschlagbar ist. Der Servokolben steht
mit einem elektrohydraulischen Regelventil in Verbindung, welches einen
Steuerkolben und eine Steuerhülse
aufweist, welche relativ zueinander axial bewegbar sind, wobei das
Regelventil eine elektrohydraulische Proportionalverstellung realisiert.
Erfindungsgemäß ist der Steuerkolben
mit einem Schrittmotor verbunden, so dass der Steuerkolben und die
Steuerhülse
relativ zueinander axial verschiebbar sind. Der Schrittmotor wird
elektronisch angesteuert. Die Steuerhülse ist zur Rückführung des
Schwenkwinkels mit dem Schwenkwinkel-Verstellmechanismus mechanisch gekoppelt.
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Die
Steuerhülse
stützt
sich dabei vorzugsweise federbelastet am Schwenkwinkel-Verstellmechanismus
derart ab, dass sie bei Veränderung
des Schwenkwinkels eine entsprechende axiale Hubbewegung ausführt. Der
Steuerkolben ist federbelastet an einem Schrittmotor abgestützt bzw. über eine
Feder mit einer Abtriebsseite des Schrittmotors verbunden und dadurch
in axialer Richtung verstellbar. Mittels des Steuerkolbens wird
die Hydraulikölzufuhr zum
Servokolben gesteuert, so dass sich die Position des Servokolbens
und damit des Schwenkwinkels so lange verändert, bis die Ölzufuhr
zum Servokolben durch die gleichsinnige Bewegung der Steuerhülse wieder
unterbrochen wird. Ein wesentlicher Vorteil eines derartigen Systems
besteht darin, dass es sich dabei um eine äußerst einfache elektrisch proportionale
Verstellung handelt. Dazu kommen erhebliche funktionelle Vorteile
gegenüber
herkömmlichen
Systemen wie Elimination von Hysterese und Temperatureinfluss sowie
Erhöhung
der Präzision.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Servokolben über
einen Mitnehmer und ein Ventilsegment mit einem Zylinderblock der
Axialkolbenmaschine mechanisch verbunden. Der Steuerkolben-Steuerhülse-Komplex ist dabei
auf dem Servokolben abgestützt,
welcher seinerseits mit dem Mitnehmer in Wirkverbindung ist, von
welchem die Verbindung über
ein Ventilsegment mit dem Zylinderblock der Axialkolbenmaschine
hergestellt ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist bei der verstellbaren hydrostatischen
Axialkolbenmaschine in Schrägachsen-
bzw. Schrägscheiben-Bauweise deren Schwenkwinkel
mittels eines Servokolbens veränderbar
bzw. verstellbar, welcher mittels eines Stelldruckes beaufschlagt
ist. Der Servokolben seinerseits ist mit einem elektrohydraulischen
Regelventil verbunden, dessen Steuerkolben und Steuerhülse relativ
zueinander axial bewegbar sind. Erfindungsgemäß ist der Steuerkolben mit
einem Schrittmotor axial verstellbar und ist die Steuerhülse Fluiddruck-belastet
an einem Schwenkwinkel-Verstellmechanismus zur Rückführung des Schwenkwinkels abgestützt und
führt bei Änderung des
Schwenkwinkels eine axiale Relativbewegung aus. Ein Fluiddruck,
vorzugsweise unter Druck stehendes Hydrauliköl, wirkt dabei auf die Steuerhülse so,
dass diese an dem Schwenkwinkel-Verstellmechanismus abgestützt ist.
Durch das Abstützen
der Steuerhülse
an dem Schwenkwinkel-Verstellmechanismus wird der Schwenkwinkel
rückgeführt und
wird bei Änderung
des Schwenkwinkels eine axiale Hubbewegung durch die Steuerhülse ausgeführt. Die
Beaufschlagung der Steuerhülse
kann jedoch auch durch eine Feder erfolgen.
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Vorzugsweise
dient als Schwenkwinkel-Verstellmechanismus ein Joch. Der Vorteil
der Realisierung der Rückführung des
Schwenkwinkels mittels eines Jochs liegt insbesondere bei Anwendungen, welche
sehr große
Bereiche von Verstellwinkeln erfordern, wie z.B. ± 45 Grad.
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Gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Schwenkwinkel-Verstellmechanismus ein mit einem Zylinderblock verbundenes Ventilsegment. Über das
Ventilsegment wird die schwenkwinkelabhängige Zufuhr von Hydrauliköl zu den
Axialkolben im Zylinderblock der Axialkolbenmaschine (Axialkolbenmotor)
bzw. Ableitung von Hydrauliköl
aus dem Zylinderblock (Axialkolbenpumpe) realisiert. Vorzugsweise
weist das Ventilsegment eine Schrägfläche auf, mittels welcher eine
Hubbewegung der Steuerhülse
zur Positionsrückführung des
Schwenkwinkels erfolgt. Diese Schrägfläche stellt eine besonders einfache
und zuverlässige
Konstruktion dar, welche eine exakt reproduzierbare und weitestgehend
hysteresefreie Verstellung des Schwenkwinkels mittels des Schwenkwinkel-Verstellmechanismus
bei einfachem. konstruktiven Aufbau ermöglicht. Die Verstelleinrichtung
mit Ventilsegment erlaubt eine Verstellung des Schwenkwinkels bis
ca. 30° absolut.
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Gemäß noch einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist der Schwenkwinkel-Verstellmechanismus eine Schrägscheibe.
Dabei handelt es sich um eine wegrückgeführte Lageregelung mit Ansteuerung
durch den Schrittmotor für
die verstellbare Axialkolbenmaschine in Schrägscheiben-Bauweise.
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In
an sich bekannter Weise weist der Schrittmotor eine Rotor auf, welcher
vorzugsweise direkt derart auf ein Bewegungsgewinde wirkt, dass
bei Drehung des Rotors des Schrittmotors eine axiale Bewegung erzeugbar
ist, welche auf den Steuerkolben übertragbar ist. Durch die elektronische
Ansteuerung des Schrittmotors in Form von Schritten, welche sehr
genau und sehr präzise
erfolgen kann, wird somit auch eine sehr präzise, exakt reproduzierbare axiale
Bewegung des Steuerkolbens verwirklicht, welcher den Schwenkwinkel-Verstellmechanismus zur
genauen Einstellung gewünschter
bzw. erforderlicher Schwenkwinkel steuert.
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Vorzugsweise
ist die Steuerhülse
federbelastet oder druckbelastet am Schwenkwinkel-Verstellmechanismus
derart abgestützt,
dass bei Änderung
des Schwenkwinkels eine axiale Hubbewegung durch die Steuerhülse ausgeführt wird.
Das heißt, Steuerhülse und
Steuerkolben sind relativ zueinander und jeweils axial beweglich.
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Vorzugsweise
ist der Steuerkolben so ausgebildet und. wirkt mit der Steuerhülse bei
axialer Verschiebung so zusammen, dass am Steuerkolben vorhandene
Steuerkanten Öffnungen
in der Steuerhülse
für einen Ölstrom zum
Servokolben freigeben, wodurch sich die Position des Servokolbens
und damit des Schwenkwinkels so lange verändert, bis die Steuerkanten
durch die gleichsinnige Bewegung der Steuerhülsen wieder verschlossen sind.
Dadurch ist zwischen einem elektronisch vorgegebenen Schritt des
Schrittmotors und der Änderung
des Schwenkwinkels die gewünschte
Proportionalität
vorhanden. Vorzugsweise ist der Steuerkolben federbelastet oder
druckbelastet an dem Schrittmotor abgestützt.
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Das
erfindungsgemäße System
weist ein proportionales Verhalten von Schwenkwinkeländerung
und elektronisch vorgegebenem Schritt des Schrittmotors auf. Dieses
Wirkprinzip weist erhebliche Vorteile hinsichtlich der Adaptierbarkeit
an heutige Axialkolbenmaschinen in Schrägachsen-Bauweise auf. Wesentliche Vorteile bestehen
unter anderem darin, dass keine umfangreichen Veränderungen
an den Serienkomponenten der jeweiligen Axialkolbenmaschinen erforderlich
sind. Vielmehr ist lediglich eine mechanische Adaption des Schrittmotors
an das Endgehäuse
des Verstellmotors erforderlich. Damit ist eine leichte Nachrüstbarkeit
auch bekannter Axialkolbenmaschinen mit dem erfindungsgemäßen Verstellmechanismus
möglich.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden
nun anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen detailliert erläutert. Es
zeigen:
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1 einen Querschnitt durch
einen Axialkolbenverstellmotor in Schrägachsenbauart mit Ansteuerung
des Schwenkwinkel-Verstellmechanismus mittels
eines Schrittmotors;
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2 eine prinzipielle Darstellung
eines für einen
erfindungsgemäßen Axialkolbenmotor
verwendeten Schrittmotor;
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3 einen Mechanismus zur
Verstellung des Schwenkwinkels als wegrückgeführte Lageregelung mit Rückführung über eine
Steuerhülse;
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4 einen Mechanismus zur
Verstellung des Schwenkwinkels des erfindungsgemäßen Axialkolbenmotors als wegrückgeführte Lageregelung
mit Rückführung über ein
Ventilsegment;
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5 einen Mechanismus zur
Verstellung des Schwenkwinkels einer erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine
als wegrückgeführte Lageregelung
mit Rückführung über ein
Joch;
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6 einen Mechanismus zur
Verstellung des Schwenkwinkels eines erfindungsgemäßen Axialkolbenmotors
als kraftrückgeführte Lageregelung mit
Ansteuerung durch einen Schrittmotor;
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7 einen Mechanismus zur
Verstellung des Schwenkwinkels eines erfindungsgemäßen Axialkolbenmotors
als wegrückgeführte Lageregelung mit
Ansteuerung durch einen Schrittmotor entsprechend einem weiteren
Ausführungsbeispiel;
und
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8 einen Mechanismus zur
Verstellung des Schwenkwinkels eines erfindungsgemäßen Axialkolbenmotors
gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung als Weg-Kraft-gesteuerter Mechanismus mit Ansteuerung
durch eine Schrittmotor.
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1 zeigt eine Querschnittansicht
eines erfindungsgemäßen Axialkolbenmotors
gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, bei welchem die Verstellung eines Schwenkwinkels
durch Ansteuerung mittels eines Schrittmotors realisiert ist. Bei
dieser Verstellung handelt es sich um eine elektrisch proportionale
Servoverstellung.
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Der
verstellbare Axialkolbenmotor wird mittels unter Druck stehendem
Hydrauliköl,
welches von einer Förderpumpe
(nicht dargestellt) über
entsprechende Verbindungsleitungen zu einem Endgehäuse 6 des
Verstellmotors geleitet wird, versorgt. Das Hydrauliköl steht über ein
Ventilsegment 7 mit in einem Zylinderblock 4 angeordneten
Axialkolben 2 in Verbindung. Eine Welle 1 des
verstellbaren Axialkolbenmotors ist mechanisch mit den Axialkolben 2 des Triebwerks
verbunden. Diese Axialkolben 2 bzw. Triebwerkskolben bewirken,
wenn sie mit unter Druck stehendem Hydrauliköl beaufschlagt sind, ein Drehmoment
auf die Welle 1 des Axialkolbenmotors.
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Der
Schwenkwinkel wird mittels eines Servokolbens 9, welcher über einen
Mitnehmer 8 und das Ventilsegment 7 mit dem Zylinderblock 4 in
Verbindung steht, verändert.
Die Position des Servokolbens 9 und damit die Größe des Schwenkwinkels
wird mittels eines Regelventils eingestellt, welches eine Steuerhülse 22 und
einen Steuerkolben 15, welcher auch als Steuerschieber
bezeichnet wird, aufweist. Über
eine elektronische Ansteuerung wird ein Schrittmotor 10 so
angesteuert, dass er eine gewünschte Anzahl
von Schritten bzw. auch Halbschritten je nach Ausführung der
Ansteuerung durchführt.
Der Schrittmotor 10 weist einen Rotor 11 auf,
welcher sich proportional zur Anzahl der Schritte dreht (siehe 2). Je nach Typ und Ausführung des
Schrittmotors ist dies ein Bereich von 60 Grad oder 1,8 Grad je
Vollschritt. Der einem Schritt entsprechende Drehwinkel des Rotors 11 des
Schrittmotors 10 ist abhängig von der Bauart des jeweils
eingesetzten Schrittmotors. Durch gezielte Ansteuersequenzen, welche
seitens der Elektronik bereitgestellt werden, lassen sich z.B. auch
Halbschritte oder Viertelschritte ausführen. Der Rotor 11 des Schrittmotors
weist an seinem Abtriebsende ein Bewegungsgewinde 12 auf.
Ein Stößel 13 ist
durch eine Nut-Feder-Verbindung drehfest mit dem Gehäuse des
Schrittmotors 10 gekoppelt und ist als Mutter 14 ausgebildet
(2). Dadurch ergibt sich
durch Rotation des Rotors 11 des Schrittmotors 10 eine
axiale Bewegung des Stößels 13.
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In 3 ist eine wegrückgeführte Lageregelung
zur Verstellung des Schwenkwinkels eines erfindungsgemäßen Axialkolbenmotors
mit Rückführung über eine
Steuerhülse
als Detailansicht entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 dargestellt. Der Steuerkolben 15 wird
durch eine Feder 16 ständig
gegen den Stößel 13 des
Schrittmotors gedrückt.
Dadurch wird bei Rotation des Rotors 11 des Schrittmotors 10 der
Steuerkolben 15 axial verschoben. Der Steuerkolben 15 weist
entlang seiner Länge
mehrere Steuerkanten 17, 18, 19 und 20 auf. Der
Servokolben 9 wird durch den Volumenstrom über die
Steuerkanten, welche mit Öffnungen
bzw. Kanälen
in der Steuerhülse 22 zusammenwirken,
solange verschoben, bis die Steuerhülse 22, welche mittels
einer Druckfeder 23 gegen einen Konus des Servokolbens 9 gedrückt wird,
gleichsinnig zum Steuerkolben 15 in axialer Richtung verschoben
ist und sich die Steuerkanten 17, 18, 19 und 20 wieder schließen. Die
Steuerhülse 22 weist
einen Ansatz auf, welcher auf dem Konus des Servokolbens 9 aufsitzt.
Durch axiale Verschiebung des Steuerkolbens 15 in Folge
der Rotationsbewegung des Rotors 11 des Schrittmotors 10 wird
der Servokolben 9, dessen Längsachse im wesentlichen senkrecht
zur Längsachse
des Steuerkolben 15 ausgerichtet ist, entlang seiner Längsachse
verschoben, wodurch eine entsprechende Beaufschlagung des Schwenkwinkel-Verstellmechanismus
zur Änderung
des Schwenkwinkels erfolgt. Über
dieses Steuerkanten-geregelte Regelventil wird somit eine Proportionalität zwischen
einem Schritt des Schrittmotors 10 und einer Änderung
des Schwenkwinkels hergestellt. Dieses Prinzip der Verstellung wird
elektrische Lageregelung mit Wegrückführung genannt.
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In 4 ist in einer prinzipiellen
Schnittansicht ein Mechanismus zur Verstellung des Schwenkwinkels
eines erfindungsgemäßen Axialkolbenmotors
gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
dargestellt. Anstelle der Verbindung zwischen der Steuerhülse 22 und
dem Servokolben 21 gemäß dem Ausführungsbeispiel
entsprechend 1 bis 3 ist eine Verbindung zwischen
der Steuerhülse 22 und dem
Ventilsegment 7 vorgesehen. Die prinzipielle Funktion der
eigentlichen Verstellung von Steuerkolben 15 bzw. Steuerhülse 22 entspricht
der in Verbindung mit den 1 bis 3 beschriebenen, so dass darauf
nicht näher
eingegangen wird. Bei dem in 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist auf einer Seitenfläche
des Ventilsegments 7 eine Schrägfläche 24 vorgesehen.
Dadurch wird bei Rotation des Rotors 11 des Schrittmotors 10 eine
Hubbewegung des Steuerkolbens 15 und anschließend der
Steuerhülse 22,
welche mit einem analog dem Ausführungsbeispiel
von 3 ausgebildeten
Ansatz auf der Schrägfläche 24 abgestützt ist,
erzeugt. Die Wirkungsweise dieser Lageregelung entspricht damit der
des Ausführungsbeispiels,
welches in Verbindung mit 3 beschrieben
wurde.
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In 5 ist gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung ein als Joch 45 ausgebildeter Schwenkwinkel-Verstellmechanismus
für eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine
dargestellt. Die Rückführung wird
dabei über
das Joch 45 des Verstellsystems realisiert. Ein derartiger
Schwenkwinkel-Verstellmechanismus wird dann eingesetzt und ist dann
sinnvoll, wenn eine Verstellung über sehr
große
Winkelbereiche erforderlich ist, wie z.B. ± 45 Grad. Über das
Joch 45, an welchem ein Verbindungselement 44 mit
der Steuerhülse 22 exzentrisch angelenkt
ist, kann damit über
einen derartigen beschriebenen Kurbelmechanismus leicht die gewünschte Verstellung über große Winkelbereiche realisiert
werden. Die eigentliche Funktion des die Steuerhülse 22 und den Steuerkolben 15 aufweisenden,
durch den Schrittmotor 10 beaufschlagten Regelventils entspricht
der der vorher beschriebenen Ausführungsbeispiele und wird daher
an dieser Stelle nicht näher
erläutert.
Der Steuerkolben 15 stützt
sich gegen eine Feder 16 ab, während die Steuerhülse 22 gegen
eine Feder 23 abgestützt
ist.
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In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Erfindung in Form einer kraftrückgeführten Lageregelung
mit Ansteuerung durch einen Schrittmotor dargestellt. Der Schwenkwinkel
dieser Verstelleinheit wird durch einen Mitnehmer 8 (siehe
auch 1) auf eine Feder 26 übertragen.
Die Federkraft ist indirekt proportional zum Schwenkwinkel. Ein
großer Schwenkwinkel
bedeutet eine kleine Federkraft, wohingegen ein kleiner Winkel eine
große
Federkraft bedeutet. Diese Kraft wird auf einen Steuerkolben 27 übertragen,
welcher in einer feststehenden Steuerhülse 30 axialbeweglich
angeordnet und mit Steuerkanten (siehe 3) versehen ist und mit der Kraft einer
weiteren Feder 28 im Gleichgewicht steht. Bei einem Schritt
des Schrittmotors 10, wodurch sich der Stößel 13 in
axialer Richtung bewegt, verändert
sich die Federkraft der Feder 28. Der Steuerkolben 27 verschiebt
sich, um ein Kraftgleichgewicht der beiden Federn 26, 28 aufrecht
zu erhalten. Dadurch werden die Steuerkanten gegenüber den
in der Steuerhülse 30 vorgesehenen Öffnungen
bzw. Kanälen
geöffnet. Dies
hat ein Verstellen des Servorkolbens 25 und eine Erhöhung der
Federkräfte 26 und 28 zur
Folge, bis der Steuerkolben 27 mittels der Steuerkanten
die Öffnungen
der Steuerhülse 30 wieder
verschließt.
In diesem System ist die Steuerhülse 30 ortsfest
und nicht axial verschiebbar. Mit einem derartigen System wird ebenfalls
ein proportionales Verhalten von Änderung des Schwenkwinkels
des Axialkolbenmotors und Schritt des Schrittmotors 10 verwirklicht.
Besondere Vorteile dieses Wirkprinzips bestehen in der leichten
Adaptierbarkeit an vorhandene Axialkolbenverstellmotoren in Schrägachsenbauart.
Damit sind keine wesentlichen konstruktiven Änderungen und Anpassarbeiten
an serienmäßig ausgeführten Komponenten
heutiger Axialkolbenmotoren erforderlich. Lediglich eine mechanische
Adaption des Schrittmotors an das Endgehäuse 6 des Verstellmotors
ist erforderlich.
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In 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt, bei welchem eine wegrückgeführte Lageregelung mit Ansteuerung
durch einen Schrittmotor für
eine erfindungsgemäße verstellbare Axialkolbenmaschine
in Schrägachsenbauart
dargestellt ist. Im Gegensatz zur Verbindung der Steuerhülse mit
dem Servokolben (siehe 1)
oder mit dem Ventilsegment 7 (4) ist hier eine Verbindung direkt zur
Schrägscheibe 29 gezeigt.
Die Steuerhülse 36 wird
durch eine Feder 34 über
einen Stößel 32 gegen
die Planfläche
der Schrägscheibe 29 gedrückt. Der
Steuerkolben 33 wird durch eine Feder 31 gegen einen
Stößel 35 des
Schrittmotors 10 gedrückt.
Die Steuerhülse 36 steht
hydraulisch mit Verstellkolben 37, 38 in Verbindung,
um eine entsprechende Schwenkwinkelveränderung der Schrägscheibe 29 zu
erzeugen. Das Zusammenwirken zwischen dem Schrittmotor 10,
dem Steuerkolben 33 und der Steuerhülse 36 ist analog
zu dem in Verbindung mit den anderen Ausführungsbeispielen beschriebenen
(siehe 1 bis 3). Alternativ kann die Rückführung des Schwenkwinkels
auch über
den Servokolben 9, ähnlich
wie in 1 dargestellt,
erfolgen.
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In 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt, dessen Funktion analog zu derjenigen in 6 ist. Bei dem dargestellten
Regelungskonzept handelt es sich um eine elektrische Lageregelung
des verstellbaren Axialkolbenmotors mit Kraftrückführung auf der Basis einer Schrägscheibe 29.
Dazu ist das Regelventil gegenüber
dem Schrittmotor 10 auf der einen Seite und gegenüber dem Stößel 32 auf
der anderen Seite mittels Kraftfederelementen 40, 41 verbunden.
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Alle
beschriebenen Ausführungsbeispiele
für die
Verstellung des Schwenkwinkels eignen sich gleichermaßen für Verstellmotoren
und für
Verstellpumpen in Axialkolbenbauweise. Dies gilt für Schrägachsen-Bauweise
wie auch für
Schrägscheiben-Bauweise.