DE2612270A1

DE2612270A1 - Swash plate pump regulating arrangement - has rotating housing and several cylinders with adjustable power stroke systems

Info

Publication number: DE2612270A1
Application number: DE19762612270
Authority: DE
Inventors: Guenter Ing Grad Schlinke
Original assignee: VOLVO HYDRAULIKFABRIK GmbH
Current assignee: VOLVO HYDRAULIKFABRIK GmbH
Priority date: 1976-03-19
Filing date: 1976-03-19
Publication date: 1977-09-22

Abstract

Regulating arrangement for axial piston pumps and/or axial piston motors fitted with a rotating housing with several cylinders arranged in ring shape for the axial pistons. Pistons are supported by a pillar the angle position of which in relation to the housing may be varied in order to adjust the power stroke by swivelling of the pillar or of the housing around a swivel axis. The inner turning momentum is initiated either by the axial piston (27) in the swash plate (21) or the swivelling housing, or by at least one auxiliary piston and is directly dependent on the swivel angle of the swash plate (21).

Description

"Regeleinrichtung für Axialkolbenpumpen "Control device for axial piston pumps

und/oder Axialkolbenmotoren" Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für Axialkolbenpuiiipen und/oder Axialkolbenmotoren, die ein rotierendes Gehäuse mit mehreren ringförmig angeordneten Zylindern fiir die Axialkolben aufweisen, welche sich an einen Träger abstützen, dessen Winkellage gegenüber dem Gehäuse zwecks Veränderung des Förderhubes durch Schwenken des Trägers oder des Gehäuses um eine Schwenkachse variierbar ist, wobei auf ein Bauteil ein vom Förderhub und vom Förderdruck abhängiges inneres Drehmoment ausgeübt wird, dem ein äußeres Drehmoment das Gleichgewicht, hält. and / or axial piston motors "The invention relates to a control device for axial piston pumps and / or axial piston motors that have a rotating housing with several annularly arranged cylinders for the axial pistons, which be supported on a carrier whose angular position relative to the housing for the purpose of change of the delivery stroke by pivoting the carrier or the housing about a pivot axis can be varied, with a component dependent on the delivery stroke and the delivery pressure internal torque is exerted, to which an external torque the equilibrium, holds.

Derartige Einrichtungen werden insbesondere verwendet, um das Produkt aus Förderhub und Förderdruck, d.h. bei gleichbleibender Drehzahl die aufgenommene oder abgegebene Leistung unabhängig von der auftretenden Last 1 konstant zu halten.Such devices are used in particular to control the product from delivery stroke and delivery pressure, i.e. at constant speed the recorded or to keep the output power constant regardless of the load 1 occurring.

Bekannt ist eine Einrichtung der genannten Art mit einem Stellorgan zum Einstellen des Hubvolumes, dessen Stellbewegungen durch ein mit einem Steuerschieber zusamrienarbeitendes Bauteil £es lseuert werden, auf das einerseits eine konstant erste Kraft und andererseits eine dem Förderdruck proportionale zweite Kraft einwirkt. Das Bauteil wird dabei von einern Winkelhebel gebildet, der um eine von der Lage des Stellorgans abhängige Achse schwenkbar ist und an dessen einem Arm in annähernd konstantem Abstand von der Schwenkachse die erste Kraft angreift, während auf seinen anderen Arm in einem dem Hubvolumen proportionalen Abstand von der Schwenkachse die dem Punlpendruck proportionale zweite Kraft einwirkt (DT-OS 1 653 385). Die bekannte Einrichtung vermag insofern nich-t voll zu befriedigen, als es mit ihr nicht ohne weiteres möglich ist, Pumpen und Motoren zu regeln, de-ren Drehrichtung gewechselt werden kann.A device of the type mentioned with an actuator is known for setting the stroke volume, its adjusting movements by means of a control slide Cooperating component can be controlled, on the one hand a constant first force and on the other hand a second force proportional to the delivery pressure acts. The component is formed by an angle lever, which is one of the position the actuator dependent axis is pivotable and on one arm in approximately constant distance from the pivot axis, the first force attacks while on his other arm at a distance proportional to the stroke volume from the pivot axis the second force proportional to the point pressure acts (DT-OS 1 653 385). the well-known institution is not able to fully satisfy as far as it is with it it is not easily possible to regulate pumps and motors, their direction of rotation can be changed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, mit der auch bei wechselnder Förderrichtung des Druckmittels eine Regelung nach dem angedeuteten Regelungsprinzip mit einfachsten Mitteln möglich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das innere Drehmoment entweder durch die Axialkolben in den schwenkbaren Träger oder das schwenkbare Gehäuse oder aber durch mindestens einen Hilfskolben oder Hilfszylinder in einen schwenkbaren Hilfsträger eingeleitet wird und direkt vom Schwenkwinkel des Trägers des Gehäuses bzw. des Hilfsträgers abhangig ist.The invention is based on the object of a device of the initially to create described genus, with which even with changing conveying direction of the Pressure means a regulation according to the indicated regulation principle with the simplest Funding is possible. This object is achieved in that the internal torque either through the axial piston in the pivoting carrier or the pivotable housing or by at least one auxiliary piston or cylinder is introduced into a pivoting auxiliary carrier and directly from the pivot angle the carrier of the housing or the auxiliary carrier is dependent.

Die erfindungsgemäße Einrichtung bietet den Vorteil, daß sie für Pumpen und Motoren mit umkehrbarem Drehsinn verwendbar ist. Dadurch, daß die Stellgröße durch einen oder mehrere durch Pumpendruck beaufschlagte Kolben erzeugt wird, erhält man einen einfachen Aufbau der Einrichtung.The device according to the invention has the advantage that it is suitable for pumps and motors with reversible direction of rotation can be used is. As a result of that the manipulated variable is generated by one or more pistons subjected to pump pressure a simple structure of the device is obtained.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung mehrerer in der beigefügten Zeichnung dargestellter Ausfürhrungbeispiele. Es zeigen: Fig. 1 schematisch die wesentlichen Teile einer Pumpe oder eines Motors der Schrägscheibenbauart; Fig. 2 die perspektivische Ansicht der im folgenden als Träger bezeichneten Schrägscheibe der Maschine gemäß Fig. 1; Fig. 3 die Seitenansicht des Tragers gemäß Fig. 2; Fig. 4 die schematische Darstellung einer Pumpe oder eines Motors in Schrägachsenbauweise; Fig. 5 in perspektivischer Darstellung das schwelikbare Außengehäuse der Maschine gemäß Fig. 4; Fig. 6 eine Seitenansicht des Außengehäuses gemäß Fig. 5; Fig. 7 schematisch die Seitenansicht einer Maschine mit einem Hilfsträger; Fig. 8 die Draufsicht auf die Maschine gemäß Fig. 7; Fig. 9 im vergrößerten Maßstab eine Seitenansicht des Hilfsträgers der Maschine gemäß Fig. 7 und 8; Fig.10 die Seitenansicht einer Maschine abgewandelter Bauart mit Hilfsträger; Fig.11 eine Einzelheit der Fig. 10 im vergrößerten Maßstab; Fig.12 die Draufsicht auf die Maschine gemäß Fig. 10; Fig. 13 den Hilfsträger der Maschine gemäß Fig. 40 bis 12; Fig. 14 eine weitere Maschine mit einem Hilfsträger in der Seitenansicht; Fig. 15 die Draufsicht auf die Maschine gemäß Fig. 14; Fig. 16 die Ausbildung des Hilfsträgers der Maschine gemäß Fig. 14 und 15; Fig. 17 eine Schrügscheibenmaschine mit einer Vorsteuereinrichtung; Fig. 18 eine Schrägachsenmaschine mit einer Vorsteuereinrichtung; Fig. 19 eine Maschine der Bauart; gemäß Fig. 1, bei der das Antriebsmoment geregelt wird; Fig. 20 eine Bauart der Maschine gemäß Fig. 1, bei der der Förderdruck geregelt wird.Further details and features of the invention emerge from the Subclaims and the following description of several in the attached drawing illustrated exemplary embodiments. The figures show: FIG. 1 schematically the essentials Swashplate type pump or motor parts; Fig. 2 the perspective View of the swashplate of the machine, referred to below as the carrier, according to FIG Fig. 1; 3 shows the side view of the carrier according to FIG. 2; 4 shows the schematic Representation of a pump or a motor in bent axis design; Fig. 5 in perspective Representation of the swingable outer housing of the machine according to FIG. 4; Fig. 6 a Side view of the outer housing according to FIG. 5; 7 schematically shows the side view a machine with an auxiliary carrier; 8 shows the top view of the machine according to Fig. 7; 9 shows, on an enlarged scale, a side view of the auxiliary support of the machine according to FIGS. 7 and 8; 10 shows the side view of a machine of a modified design with auxiliary carrier; FIG. 11 shows a detail of FIG. 10 on an enlarged scale; Fig.12 the top view of the machine according to FIG. 10; 13 shows the subcarrier the machine according to FIGS. 40 to 12; 14 shows a further machine with an auxiliary carrier in side view; 15 shows the top view of the machine according to FIG. 14; Fig. 16 shows the design of the auxiliary carrier of the machine according to FIGS. 14 and 15; Fig. 17 a Writing disc machine with a pilot control device; 18 shows a bent axis machine with a pilot control device; Figure 19 shows a machine of the type; according to Fig. 1, in which the drive torque is regulated; Fig. 20 shows a type of machine according to Fig. 1, in which the delivery pressure is regulated.

In Fig. 1 ist 21 der um eine Schwenkachse 22 schwenkbar gelagerte Träger einer als Pumpe oder Motor ausgebildeten Schrägscheibenmaschine. Auf der Oberfläche 23 des Trägers 21 stützen sich über Gleitschuhe 24 und Kugelköpfe 25 mit Krümmungsmittelpunkten 26 mehrere Axialkolben 27 ab, die in ringförmig angeordneten Zylindern 28 eines Gehäuses 29 geführt sind, das um eine Rotationsachse 30 rotiert. Der Träger 21 ist über eine Stange 31 mit einem Stellorgan 32 verbunden.In FIG. 1, 21 is mounted so as to be pivotable about a pivot axis 22 Carrier of a swash plate machine designed as a pump or motor. On the The surface 23 of the carrier 21 is supported by sliding shoes 24 and ball heads 25 with centers of curvature 26 from a plurality of axial pistons 27, which are arranged in a ring Cylinders 28 of a housing 29 are guided, which rotates about an axis of rotation 30. The carrier 21 is connected to an actuator 32 via a rod 31.

Der Schnittpunkt der Rotationsachse 30 mit einer die Krümmungsmittelpunkte 26 zweier sich diametral gegenüberliegender Kugelköpfe 25 verbindenden Linie bildet den sogenannten Kraftzerlegungspunkt 33.The point of intersection of the axis of rotation 30 with one of the centers of curvature 26 of two diametrically opposite spherical heads 25 connecting line the so-called force decomposition point 33.

In Fig. 2 und 3 ist aus Gründen der Vereinfachung der Kraftzerlegungspunkt 33 in die Oberfläche 23 des Trägers verlagert worden. Die Schemazeichnungen gemäß Fig. 2 und 3 entsprechen mithin einer Maschine, bei der die Kolben 27 sich über die FSrürmmungsmittelpunkte 26 bildende Spitzen auf der Oberfläche 23 abstützen.In Figs. 2 and 3, the force decomposition point is for the sake of simplicity 33 shifted into the surface 23 of the carrier been. The schematic drawings 2 and 3 therefore correspond to a machine in which the pistons 27 are located Support peaks forming the center of the storm 26 on the surface 23.

Ein entscheidendes Merkmal der Konstruk-tion gemäß Fig.A decisive feature of the construction according to Fig.

1 bis 3 besteht darin, daß der Kraftzerlegungspunkt 33 anders als bei Schrägscheibenmaschinen bekannter Bauart in einer Ebene liegt, die von der Schwenkachse 22 einen Abstand e besitzt. Der Abstand e hat zur Folge, daß die von dem Kolben 27 auf den Träger 21 einwirkende Gesamtkraft F im Kraftzerlegungspunkt 33 eine Normalkraft N wirksam werden läßt, die an einem Ilebelarm b um die Schwenkachse 22 wirkt. Die Größe des Hebelarms b hängt dabei vom Schwenkwinkel α ab, und zwar gilt die Gleichung b = e . tg s (1) Auch die Mormalkraft N hängt vom Schwenkinkel OL ab. Sie beträgt N = F (2) cosα Aufgrund der angedeuteten Zusammenhänge wird auf den Träger 21 ein inneres Drehmoment M1 ausgeübt, das gleich dem Produkt aus der Kraft N und dem Hebelarm b ist. Unter Berücksichtigung der Gleichungen (1) und (2) erhält man für das innere Drehmoment die Beziehung Dem inneren Drehmoment MI wirkt ein äußeres Drehmoment MA entgegen, das von der Stellkraft K herrührt und über einen Hebelarm a in den Träger 21 eingeleitet wird. Die Größe dieses Drehmomentes beträgt Für den Gleichgewichszustand gilt MA = MI (5) Unter Berücksichtigung der Gleichungen (3) und (4) ergibt sich hieraus a . K = e , F . tgX (6) cosα cosα K wird dann Da a und e konstant sind, läßt sich mithin folgende Beziehung feststellen: K = const. . F . tg α (8) Die vorstehende Gleichung entsnricht, wenn man von der Konstanten einmal absieht, der bekannten Gleichung für das Antriebs- bzw. Abtriebsmoment M einer Maschine der hier zur Diskussion stehenden Art M = konst. . F. tg α (9) Ein Vergleich der Gleichungen (8) und (9) zeigt mithin, daß das Antriebs- bzw. Abtriebsmoment M der Verstellkraft K proportional ist.1 to 3 consists in the fact that the force decomposition point 33, unlike in swash plate machines of known design, lies in a plane which is at a distance e from the pivot axis 22. The result of the distance e is that the total force F acting on the carrier 21 from the piston 27 allows a normal force N to become effective at the force decomposition point 33, which acts on an ilebel arm b about the pivot axis 22. The size of the lever arm b depends on the pivot angle α, and the equation b = e applies. tg s (1) The normal force N also depends on the swivel angle OL. It amounts to N = F (2) cosα Due to the indicated relationships, an internal torque M1 is exerted on the carrier 21, which is equal to the product of the force N and the lever arm b. Taking into account equations (1) and (2), the relationship is obtained for the internal torque The internal torque MI is counteracted by an external torque MA, which originates from the actuating force K and is introduced into the carrier 21 via a lever arm a. The size of this torque is For the state of equilibrium, MA = MI (5). Taking equations (3) and (4) into account, this results in a. K = e, F. tgX (6) cosα cosα K then becomes Since a and e are constant, the following relationship can be established: K = const. . F. tg α (8) The above equation corresponds, if one disregards the constant, to the known equation for the drive or output torque M of a machine of the type M = const. F. tg α (9) A comparison of equations (8) and (9) shows that the drive or output torque M of the adjusting force K is proportional.

Fig. 4 zeigt schematisch eine Schrägachsenmaschine. Das Drehmoment bei einer derartigen Maschine ist bekanntlich M = konst. ' F . sina (10) wobei F die Summe der auf die Axialkolben 34 wirkenden Einzelkräfte ist, welche vom Druck in der Maschine und von der Kolbenfläche abhängt.4 shows schematically a bent axis machine. The torque in such a machine it is known that M = const. 'F. sina (10) where F the sum of the individual forces acting on the axial piston 34 is that of the pressure in the machine and on the piston area.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird das um eine Schwenkachse 35 schwenkbare Gehäuse von einem rotierenden Innenteil 36 und einem dieses führenden Außenteil 37 gebildet. Die Axialkolber. 34 stützen sich über Kugelköpfe 38 an einem rotierenden Träger 39 ab. Das Außenteil 37 des Gehäuses 3G,37 ist mit einer Stange 40 vrsehen, die an ihrem Ende ein Zahnsegment 41 trägt, das mit einer Zahnstange 42 eines Stellorgans 43 in Eingriff steht.In the second embodiment, this is about a pivot axis 35 pivotable housing of a rotating inner part 36 and one of this leading Outer part 37 is formed. The axial piston. 34 are based on ball heads 38 on one rotating carrier 39. The outer part 37 of the housing 3G, 37 is with a rod 40, which carries a toothed segment 41 at its end, which is connected to a rack 42 of an actuator 43 is in engagement.

Der Kraftzerlegungspunkt 44 wird vom Schnittpunkt der Verbindungslinie der Mittelpunkte zweier Kugelköpfe 38 mit der Rotationsachse 45 des Trägers gebildet. Zwischen dem Kraftzerlegungspunkt 44 und der Schwenkachse 35 befindet sich ein Abstand e. Dieser Abstand e hpft zur Folge, daß die Rotationsachse 46 des Innenteils 36 des Gehäuses gegenfl)er einer parallel zur Rotationsachse 46 durch den Kraftzerlegungspunkt 44 verlaufenden Linie 47 um einen vom Schwenkwinkel α abhängigen Betrag b versetzt ist. Aufgrund des Versatzes wird durch die im Kraftzerlegungspunkt 44 angreiwende Reaktionskraft F in das Gehäuse ein inneres Drehmoment eingeleitet. Es beträgt M1 = b . F (11) In dieser Gleichung ist b eine Funktion des Abstandes e und des Schwenkwinkels α, nämlich b = e sinα (12) Das innere Drehmoment wird somit MI = e. F . sinα (13) Dem inneren Drehmoment wirkt über das Stellorgan 43 ein äußeres Drehmoment MA entgegen. Es beträgt MA = f . K (14) Für den Gleichgewichtszustand, in dem das äußere Drehmoment gleich den inneren Drehmoment ist, gilt f . K = e . F . sinα (15) Löst man die Gleichung (15) nach K auf, so erhält man bzw.The force decomposition point 44 is formed by the intersection of the connecting line of the center points of two spherical heads 38 with the axis of rotation 45 of the carrier. There is a distance e between the force decomposition point 44 and the pivot axis 35. This distance e results in the axis of rotation 46 of the inner part 36 of the housing being offset by an amount b which is dependent on the pivot angle α from a line 47 running parallel to the axis of rotation 46 through the force decomposition point 44. Due to the offset, an internal torque is introduced into the housing by the reaction force F applied at the force decomposition point 44. It is M1 = b. F (11) In this equation, b is a function of the distance e and the swivel angle α, namely b = e sinα (12) The internal torque is thus MI = e. F. sinα (13) An external torque MA counteracts the internal torque via the actuator 43. It is MA = f. K (14) For the state of equilibrium in which the external torque is equal to the internal torque, f applies. K = e. F. sinα (15) Solving equation (15) for K, one obtains respectively.

K = const. F sinA (17) Ein Vergleich der Gleichungen (10) und (17) zeigt, daß auch bei diesem Ausführungsbeispiel das An- oder Abtriebsmoment M der Stellkraft K proportional ist. K = const. F sinA (17) A comparison of equations (10) and (17) shows that in this embodiment, too, the input or output torque M of Positioning force K is proportional.

In Fig. 7 - 9 ist eine Schrägscheibenmaschine der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Art mit einem Hilfsträger 47 dargestellt. Der Hilfsträger 47 ist fest mit der Schwenkachse 48 des Trägers 49 verbunden, an dem sich die Axialkolben 50 über Kugelköpfe 51 und Gleitschuhe 52 abstützen. 53 ist das um eine Rotationsachse 54 rotierende Gehäuse der Maschine.In FIGS. 7-9, a swash plate machine is the one shown in FIGS 1 to 3 with an auxiliary carrier 47. The subcarrier 47 is firmly connected to the pivot axis 48 of the carrier 49, on which the axial piston Support 50 via ball heads 51 and sliding blocks 52. 53 is around an axis of rotation 54 rotating housing of the machine.

Dem Hilfsträger 47 ist ein Hilfskolben 55 zugeordnet, der in einem ortsfesten Hilfszylinder 56 geführt ist. Der Hilfskolben besitzt einen Kugelkopf 57, der -sich über einen Gleitschuh 58 an der Oberfläche 59 des Hilfstragers abstützt.The auxiliary carrier 47 is assigned an auxiliary piston 55, which is in a stationary auxiliary cylinder 56 is performed. The auxiliary piston has a ball head 57, which is supported by a sliding shoe 58 on the surface 59 of the auxiliary support.

Wie aus Fig. 9 hervorgeht, liegt der Kraftzerlegungspunkt 60 auf der Längsachse 61 des Hilfskolbens. Die Längsachse des Hilfskolbens wird von der Schwenkachse 48 in einem Punkt geschnitten, der vom Kraftzerlegungspunkt einen Abstand e hat.As can be seen from FIG. 9, the force decomposition point 60 lies on the Longitudinal axis 61 of the auxiliary piston. The longitudinal axis of the auxiliary piston is determined by the pivot axis 48 cut at a point which has a distance e from the force decomposition point.

Die Folge des Versatzes zwischen der Schwenkachse 48 und dem Kraftzerlegungspunkt 60 ist auch hier ein inneres Drehmoment MI. Es beträgt M1 = b . NH (18) In dieser Gleichung sind b und NH vom Schwenkwinkel K abhängige Größen. Sie betragen b = e tgL (19) NH= FH (20) cosa Durch Einsetzen der für b und NH ermittelten Werte in Gleichung (18) erhält man In diesem inneren Drehmoment wirkt wie im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 bis 3 über ein Stellorgan 62 und eine Stange 63 ein äußeres Drehmoment Aus den Gleichungen (21) und (4) erhält man, wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels erläutert, für K K = const. ' FH tgoC (22) Ein Vergleich der Gleichung (22) mit der Gleichung (9) zeigt, daß auch in diesem Fall wiederum die Stellkraft dem An- oder Abtriebsmoment proportional ist.The consequence of the offset between the pivot axis 48 and the force decomposition point 60 is an internal torque MI here as well. It is M1 = b. NH (18) In this equation, b and NH are variables that depend on the swivel angle K. They are b = e tgL (19) NH = FH (20) cosa By inserting the values determined for b and NH into equation (18) one obtains As in the case of the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3, an external torque acts in this internal torque via an actuator 62 and a rod 63 As explained in the case of the first exemplary embodiment, equations (21) and (4) give for KK = const. FH tgoC (22) A comparison of equation (22) with equation (9) shows that in this case too the actuating force is proportional to the input or output torque.

Fig. 10 bis 13 zeigt eine Schrägachsenmaschine mit einem Hilfsträger 64, der um eine Schwenkachse 65 schwenkbar ist. Die Schwenkachse 65 des Hilfsträgers ist die Schwenkachse eines aus einem Innenteil 66 und einem Außenteil 67 bestehenden Gehäuses, in dessen Innenteil Axialkolben 68 geführt sind, die sich über Kugelköpfe 69 an einem um eine Rotationsachse 70 rotierenden Träger 71 abstützen. Gegen die Oberfläche 72 des Hilfsträgers 64 stützt sich über einen Gleitschuh 73 der Kugelkopf 74 des in einem Hilfszylinder 75 geführten Hilfskolbens 76 ab. Das Gehäuse 66,67 ist über eine Stange 77 mit einem Stellorgan 78 verbunden. Die Verbindung erfolgt über eine in Fig. 11 dargestellte Schwenkkulisse 79.10 to 13 show a bent axis machine with an auxiliary carrier 64, which can be pivoted about a pivot axis 65. The pivot axis 65 of the auxiliary carrier is the pivot axis of an inner part 66 and an outer part 67 Housing, in the inner part of which axial pistons 68 are guided, which extend over ball heads 69 are supported on a carrier 71 rotating about an axis of rotation 70. Against the Surface 72 of the auxiliary carrier 64 is supported by a sliding shoe 73 of the ball head 74 of the auxiliary piston 76 guided in an auxiliary cylinder 75. The housing 66.67 is connected to an actuator 78 via a rod 77. The connection is made above a swivel link 79 shown in FIG. 11.

Wie aus Fig. 13 hervorgeht, liegt der Kraftzerlegungspunkt 80 in einer parallel zur Oberfläche 72 des Hilfsträgers 64 verlaufenden Ebene, die von einer ebenfalls parallel zur Oberfläche 72 verlaufenden Ebene durch die Schwenkachse 65 einen Abstand e einnimmt.As can be seen from FIG. 13, the force decomposition point 80 lies in a parallel to the surface 72 of the auxiliary carrier 64 extending plane, which is from a also parallel to the surface 72 plane through the pivot axis 65 occupies a distance e.

Aufgrund des Versatzes zwischen dem Kraftzerlegungspunkt 80 und der Schwenkachse 65 kann die normal zur Oberfläche 72 auf den Hilfsträger 64 einwirkende Kraft NH an einem Hebelarm b angreifen.Due to the offset between the force decomposition point 80 and the The pivot axis 65 can act on the auxiliary carrier 64 normal to the surface 72 Attack force NH on a lever arm b.

Durch die Normalkraft NH wird folglich ein inneres Drehmoment MI ausgeübt. Es beträgt MI = b . NH (23) wobei b = e . tgα (24) FH NH = (25) cosα Hieraus folgt MI = e FR .sinα (26) COS Durch die Stellkraft K bzw. durch ihre wirksame Komponente wird in das Gehäuse 66,67 ein äußeres Drehmoment MA eingeleitet. Dieses äußere Drehmoment beträgt K a 1 MA = . = a . K . (27) cosα cosα cos²α Durch Gleichsetzen der Gleichungen (26) und (27) und durch Auflösen nach K erhält man K = const. FR sinα (29) Ein Vergleich mit der für das An- und Abtriebsmoment von Schrägachsenmaschinen geltenden Formel (10) zeigt, daß auch hier die Stellkraft K dem An- bzw. Abtriebsmoment der Maschine proportional ist.An internal torque MI is consequently exerted by the normal force NH. It is MI = b. NH (23) where b = e. tgα (24) FH NH = (25) cosα From this follows MI = e FR .sinα (26) COS An external torque MA is introduced into the housing 66,67 by the actuating force K or by its effective component. This external torque is K a 1 MA =. = a. K. (27) cosα cosα cos²α By equating equations (26) and (27) and solving for K one obtains K = const. FR sinα (29) A comparison with the formula (10) valid for the input and output torque of bent-axis machines shows that here too the actuating force K is proportional to the input and output torque of the machine.

Eine Schrägachsenmaschine mit einer modifizierten Regeleinrichtung ist in den Figuren 14 bis 16 dargestellt. Sie besitzt einen Hilfsträger 81, der um die Schwenkachse 82 schwenkbar gelagert ist und eine Oberfläche 83 aufweist, gegen die sich ein als Gleitschuh ausgebildeter Hiliszylinder 84 abstützt, in dem ein Hilfskolben 85 gelagert ist, der, wie die Hilfskolben der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele, über geeignete Leitungen mit dem Förderdruck der Maschine beaufschlagt wird. Die Schwenkachse 82 des Hilfsträgers 81 ist gegenüber einer Schwenkachse 86 des Kugelkopfes 87 des Hilfskolbens 85 um einen Abstand e versetzt. Im übrigen sind die Lage des IIilfsträgers 81 und des Hilfskolbens 85 so aufeinander abgestimmt, daß die Längsachse 88 des Hilfskolbens 85 in der Ruhestellung der' Pumpe oder des Motors von einer Normalen zur Oberfläche 83 des Hilfsträgers 81 gebildet wird.A bent axis machine with a modified control device is shown in FIGS. 14 to 16. It has an auxiliary carrier 81, the is mounted pivotably about the pivot axis 82 and has a surface 83, against which a designed as a sliding shoe Hilis cylinder 84 is supported, in which an auxiliary piston 85 is mounted which, like the auxiliary piston of the previously described Embodiments, via suitable lines with the delivery pressure of the machine is applied. The pivot axis 82 of the auxiliary carrier 81 is opposite a pivot axis 86 of the ball head 87 of the auxiliary piston 85 offset by a distance e. Furthermore the position of the auxiliary carrier 81 and the auxiliary piston 85 are coordinated so that that the longitudinal axis 88 of the auxiliary piston 85 in the rest position of the 'pump or the Motor is formed by a normal to the surface 83 of the submount 81.

Auf den Hilfsträger 81 wird ein inneres Drehmoment M1 ausgeübt. Es beträgt MI = b . FH (30) In dieser Gleichung ist b b = e . sin (31) und es wird MI = e FR sind (32) Diesem inneren Drehmoment wirkt ein äußeres Drehmoment MA entgegen. Es beträgt MA = f . K (33) Aus den Gleichungen (32) und (33) läßt sich K eliminieren0 Iian erhält K = const. FH EH sinoL (35) Ein Vergleich der Gleichung (35) mit der Gleichung (10) zeigt erneut, daß die Stellkraft zum An- oder Abtriebsmoment der Maschine proportional ist.An internal torque M1 is exerted on the submount 81. It is MI = b. FH (30) In this equation, bb = e. sin (31) and MI = e FR are (32) This internal torque is counteracted by an external torque MA. It is MA = f. K (33) From equations (32) and (33), K can be eliminated 0 Iian is obtained K = const. FH EH sinoL (35) A comparison of equation (35) with equation (10) shows again that the actuating force is proportional to the input or output torque of the machine.

Hilfsträger mit Hilfskolben bzw. Siilfszylindern der in Fig.Auxiliary carrier with auxiliary pistons or auxiliary cylinders of the type shown in Fig.

9, 13 und 16 offenbarten Art lassen sich auch zur Vorsteuerung von ITlydraulikpumpen und Hydraulikmotoren verwenden.9, 13 and 16 disclosed type can also be used for pilot control of Use IT hydraulic pumps and hydraulic motors.

Eine erste Vorsteueranordnung ist in Fig. 17 dargestellt. Sie dient zur Steuerung einer Schrägscheibenmaschine mit einer Schrägscheibe 89 und einem Gehäuse 90, in dem mehrere Axialkolben 91 geführt sind, die sich über Kugelköpfe 92 und Gleitschuhe 93 an der um die Schwenkachse 94 schwenkbaren Schrägscheibe abstützen. Zum Schwenken der Schrägscheibe 89 dient ein Stellorgan 95, welches über eine Stange 96 auf die Schrägscheibe einwirkt. Der zum Stellorgan 95 gehörende Kolben 97 ist in einem Zylinder 98 angeordnet, zu dem zwei Leitungen 99 und 100 führen, welche mit einem Servoventil 101 in Verbindung stehen. Mit dem Servoventil 101 ist außerdem eine Leitung 102 verbunden, in der ein dem Förderdruck proportionaler Druck herrscht. Die Leitung 102 steht über eine Leitung 103 außerdem mit einem stationären Hilfszylinder 104 in Verbindung, in dem ein Hilfskolben 105 geführt ist, der sich über einen Kugelkopf 106 und einen Gleitschuh 107 an der Vorderfläche eines Hilfsträgers 108 abstützt, der schwenkbar auf einer Schwenkachse 109 gelagert ist. Mit der Schwenkachse 109 bzw. dem Ililfsträger ist ein zweiarmiger Hebel 110 verbunden.A first pilot control arrangement is shown in FIG. she serves for controlling a swash plate machine with a swash plate 89 and a Housing 90, in which several axial pistons 91 are guided, which extend over ball heads Support 92 and sliding shoes 93 on the swash plate which is pivotable about pivot axis 94. To pivot the swash plate 89, an actuator 95 is used, which via a rod 96 acts on the swash plate. The piston 97 belonging to the actuator 95 is arranged in a cylinder 98 to which two lines 99 and 100 lead, which are in communication with a servo valve 101. With the servo valve 101 is also a line 102 is connected, in which there is a pressure proportional to the delivery pressure. The line 102 is also connected to a stationary auxiliary cylinder via a line 103 104 in connection, in which an auxiliary piston 105 is guided, which extends over a ball head 106 and a sliding shoe 107 is supported on the front surface of an auxiliary beam 108, which is pivotably mounted on a pivot axis 109. With the pivot axis 109 or a two-armed lever 110 is connected to the auxiliary carrier.

Das eine Ende dieses Hebels steht mit einem Stellorgan 111 in Eingriff, das einer Stellkraft KHl oder einer Stellkraft k 2 ausgesetzt werden kann. Das andere Ende des Hebels 110 ist über eine Stange 112 und einen weiteren Hebel 113 einerseits mit dem als Schrägscheibe 89 ausgebildeten Träger und andererseits mit dem Ventilorgan 114 des Servoventils 102 gekoppelt.One end of this lever is in engagement with an actuator 111, which can be exposed to a positioning force KHl or a positioning force k 2. The other The end of the lever 110 is on the one hand via a rod 112 and a further lever 113 with the carrier designed as a swash plate 89 and, on the other hand, with the valve member 114 of the servo valve 102 coupled.

Das Gestänge 1i2,113 bildet mithin ein Rückführsystem.The linkage 1i2,113 therefore forms a feedback system.

Wie im AusfUlrungsbeispiel gemäß Fig. 7 - 9 ist auch hier die Stellkraft dem An- bzw. Abtriebsmoment der lIasch,ne proportional.As in the exemplary embodiment according to FIGS. 7-9, the actuating force is also here proportional to the input or output torque of the lash, ne.

Fig. 1S zeigt eine Vorsteuereinrichtung mit den aus Fig. 16 bekann-ten Mitteln bei einer Schrägachsenmaschine. Dei diesem Ausführungsbeispiel ist der Hilfsträger 115 selbst als ein um die Schwenkachse 116 schwenkbarer zweiarmiger Hebel ausgebildet. Er steht über eine Stange 117 und einem weiteren Hebel 118 mit dem Gehäuse 119 der Schrägachsenmaschine in Verbindung. Das Gehäuse 119 ist um eine Schwenkachse 120 schwenkbar, und zwar mit Hilfe eines Stellorgans -121, das in die Gabel 122 einer mit dem Gehäuse 119 verbundenen Stange greift. In dem sich gegen den HilSsträger 115 abstütztenden Hilfszylinder 124 herrscht ein dem Förderdruck proportionaler Druck. Je nach der Lage des Hilfsträgers 115 wird der Kolben 125 des Stellorgans 121 über das Servoventil 126 in der einen oder anderen Richtung mit Druck beaufschlagt. Die Regelung funktioniert im Prinzip mithin ähnlich wie im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 14 - 16.FIG. 1S shows a pilot control device with those known from FIG. 16 Averaging on a bent axis machine. In this embodiment, the subcarrier is 115 itself is designed as a two-armed lever which can be pivoted about the pivot axis 116. He is on a rod 117 and a further lever 118 with the housing 119 of the Bent axis machine in connection. The housing 119 is about a pivot axis 120 pivotable, with the help of an actuator -121, which is in the fork 122 one with the housing 119 connected rod engages. In the one against the supporter 115 supporting auxiliary cylinder 124 is proportional to the delivery pressure Pressure. Depending on the position of the auxiliary carrier 115, the piston 125 of the actuator 121 is pressurized in one direction or the other via the servo valve 126. In principle, the regulation therefore works in a similar way to that in the case of the exemplary embodiment according to Figs. 14-16.

Fig. 19 zeigt eine Maschine des in den Fig. 1 - 3 dargestellten Types, bei der das Antriebsmoment geregelt wird. Aus den vorangegangenen Erörterungen ergibt sich, daß das Antriebsmoment M dann konstant bleibt, wenn die Stellkraft K ebenfalls konstant bleibt. Die Stellkraft K wird in Fig. 19 durch den Kolben 127 erzeugt. Dieser Kolben wird über eine Hockdruckleitung 128,eine Düse 129 und eine Leitung 130 mit Drucköl versorgt. Die Leitung 130 ist mit einem Druckregelventil 131 versehen. Dieses Druckregelventil besitzt eine Feder 132, die den Höchstwert des Druckes in der Leitung 130 begrenzt.Fig. 19 shows a machine of the type shown in Figs. 1-3, in which the drive torque is regulated. From the previous discussion it emerges that the drive torque M remains constant when the actuating force K also remains constant. The actuating force K is generated in FIG. 19 by the piston 127. This piston is via a high pressure line 128, a nozzle 129 and a line 130 supplied with pressure oil. The line 130 is provided with a pressure regulating valve 131. This pressure control valve has a spring 132, which the maximum value of the pressure in the line 130 limited.

Tritt z.B. ein Betriebszustand ein, in dem das zulässige Moment M überschritten wird, so steigt die Stellkraft K infolge des inneren Rückstell-Drehmomentes an. Dieser Kraftanstieg bewirkt einen Druckanstieg in der Leitung 130 und über die Leitung 133 ein Öffnen des Druckregelventils zum Tank 134.If, for example, an operating state occurs in which the permissible torque M is exceeded, the actuating force K increases as a result of the internal restoring torque at. This increase in force causes an increase in pressure in the pipe 130 and via the line 133 an opening of the pressure control valve to the tank 134.

Die Folge ist, daß in der Leitung 130 mit Rücksicht auf die Düse 129 ein Druckabfall entsteht. Dieser Druckabfall führt zu einer Schwenkbewegung des Trägers 21 im Uhrzeigersinn. Die Schwenkbewegung kommt erst dann wieder zum Stillstand, wenn das Gleichgewicht zwischen dem äußeren Drehmoment und dem inneren Drehmoment erreicht ist, d.h. wenn die Kraft K einen von der Feder 132 vorgegebenen Inert annimmt. Die Feder 132 ist mithin maßgeblich für die EinsttLung des Drehmomentes lt Fig. 20 zeigt eine einrichtung zur Regelung des Betriebsdruckes einer Pumpe. Der Betriebsdruck wirkt über eine Hochdruckleitung 135, eine Düse 136 und eine Leitung 137 auf einen Kolben 138. Zur Leitung 137 gehört ein Druckregelventil 139 mit einer Feder 140, deren Federkraft einstellbar ist. Wird der mittels der Federkraft eingestellte Druck in der Hochdruckleitung 135 überschritten, öffnet das Druckregelventil 139, welches üer eine Leitung 141 mit der Hochdruckleitung 135 in Verbindung steht, und verbindet die Leitung 137 mit einem Tank 142. Mit Rücksicht auf die Düse 136 entsteht in der Leitung 137 ein Druckabfall, der eine Schwenkbewegung des Trägers 21 im Uhrzeigersinn bewirkt. Die Schwenkbewegung kommt -dann zum Stillstand, wenn der Betriebsdruck in der Leitung 135 bzw0 141 mit der Kraft der Feder 140 im Gleichgewicht steht.The result is that in the line 130 with regard to the nozzle 129 a pressure drop occurs. This pressure drop leads to a pivoting movement of the Carrier 21 clockwise. The swivel movement only comes to a standstill again, when the balance between the external torque and the internal torque is reached, i.e. when the force K assumes an inertia predetermined by the spring 132. The spring 132 is therefore decisive for the setting of the torque according to Fig. 20 shows a device for regulating the operating pressure of a pump. The operating pressure acts on a high pressure line 135, a nozzle 136 and a line 137 Piston 138. The line 137 includes a pressure control valve 139 with a spring 140, whose spring force is adjustable. Is the pressure set by means of the spring force exceeded in the high pressure line 135, the pressure control valve 139 opens, which is connected via a line 141 to the high pressure line 135, and connects the line 137 with a tank 142. With regard to the nozzle 136 arises in the Line 137 is a pressure drop that causes a pivoting movement of the carrier 21 in a clockwise direction causes. The swivel movement then comes to a standstill when the operating pressure in line 135 or 141 with the force of spring 140 is in equilibrium.

Ist dieser Gleichgewichtszustand erreicht, schließt das Druckregelventil 139 wieder.When this equilibrium is reached, the pressure control valve closes 139 again.

Die in den Fig. 19 und 20 dargestellten Anordnungen lassen sich auch mit den anderen gezeigten Regeleinrichtungen verwirklichen.The arrangements shown in FIGS. 19 and 20 can also be used Realize with the other control devices shown.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e: 1. Control device for axial piston pumps and / or axial piston motors, which have a rotating housing with several ring-shaped arranged cylinders for the axial piston, which are located on a carrier support whose angular position relative to the housing for the purpose of changing the delivery stroke a pivot axis can be varied by pivoting the carrier or the housing Uln, with an internal torque that is dependent on the delivery stroke and the delivery pressure on a component is exerted by an external torque that keeps the equilibrium, thereby g e it is not indicated that the internal torque (MI) is generated by either the axial piston (27; 34) in the pivotable support (21) or the pivotable housing (36, 37) or but by at least one auxiliary piston (55; 76) or auxiliary cylinder (84) in one pivotable auxiliary carrier (47; 64; 81) is initiated and directly from the pivot angle (α) of the carrier (21) of the housing (36, 37) or of the auxiliary carrier (47; 64) is dependent.

2. Device according to claim 1 with one as a manipulated variable in the carrier or the internal torque introduced into the housing, thereby g e k e n n n z e i c h n e t that the pivot axis (2, °; 35) of the carrier (21) or it housing (36,37) the axis of rotation (30; 45) of the housing (29) or of the carrier (39) in one point intersects the opposite of a force decomposition point lying on the axis of rotation (30; 45) (33; 44) has a distance (e).

3. 3 device according to claim 1 with one as a manipulated variable in the auxiliary carrier introduced internal torque, as a result of the fact that the Auxiliary carrier (47; 64) as a function of the pivoting movements of the carrier (49) or of the housing (66,67) is pivotable.

4. Device according to claim 1 with one as a manipulated variable in the subcarrier introduced internal torque, thereby indicated that it has a servo device (101; 126) through which the swivel angle (α) of the carrier (89; 119) or the housing as a function of the angular position of the auxiliary carrier (108; 115) is adjustable.

5.: device according to claim 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the force decomposition point (33) from the intersection of the axis of rotation (30) of the housing (29) with the connecting line of two diametrically opposite one another Centers of curvature (26) is formed by spherical heads (25) over which the Support the axial piston (27) on the pivotable carrier (21).

6. Device according to claim 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the force decomposition point (44) from the intersection of the axis of rotation (45) of the Carrier (39) with the connecting line of two diametrically opposite centers of curvature is formed by ball heads (38) over which the swiveling housing (36,37) Support the guided axial piston (34) on the carrier (39).

7. Device according to claim 3 or 4, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the auxiliary piston (55) is guided in a stationary auxiliary cylinder (56) and the pivot axis (48; 65) of the auxiliary carrier (47) is the longitudinal axis (61) of the auxiliary piston (55) intersects at a point that is also on this longitudinal axis (61) located force decomposition point (60) has a distance (e).

8. Device according to claim 7, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the force decomposition point (60) from the center of curvature of a spherical head (57) or a roller bearing, via which the auxiliary piston (55) is supported on the aid carrier (47).

9. Device according to claim 1, 3 3 or 4, characterized in that £ e -k e n n z e i c h n e t that the auxiliary cylinder (84) is formed by a sliding shoe which the pivotably mounted auxiliary piston (85) is etched on the auxiliary carrier (81) and that the pivot axis (82) of the auxiliary carrier (81) is a distance (e) from the pivot axis (86) of the auxiliary piston (85) occupies.

10. Device according to claim 9, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the pivot axis (86) of the auxiliary piston (85) is parallel to the pivot axis (82) of the auxiliary carrier (81) and the longitudinal axis (88) of the iTilS piston (85) in the normal position of the pump or the motor from an Ihormalen to the surface (83) of the auxiliary carrier (81) is formed.

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized g e k e n n z e i c h n c t that the pivotable carrier (21; 49) is the pivotable housing (36, D7; 66,67) or the pivotable auxiliary carrier at a distance from the respective pivot axis (22; 35; 48; 65) with at least one actuator (32; 43; 62; 78) for introducing the outer Torque (MA) is coupled.

12. Device according to claim 11, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the actuator (32; 45; 62; 78) is formed by an actuating piston.

13. Device according to claim 11 or 12, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the actuating force (K) emanating from the actuating element (32; 43; 62; 78) can be adjusted is.

14. Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that e n n z e i ne t that the actuator (32; 43; 62; 78) part of the pivoting device of the housing (36,37; 66,67) or the carrier (21; 49) of the pump or of the motor.

15 «Device according to one of claims 11 to 14, characterized g e k It is noted that the actuator (43) has a rack (42) and a Toothed segment (41) with the carrier, the housing (36, D7) or the auxiliary carrier in connection stands.

16. Device according to one of claims 11 to 14, characterized g e k It is noted that the actuator (78) via a pivoting link (79) with the carrier, your housing (66,67) or the auxiliary carrier is in communication.