DE3005168C2 - Verstellvorrichtung für Axial- und Radialkolbenmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für Axial- und Radialkolbenmaschine, bei der ein mit dem Zylinderblock verbundenes Stellglied auf einer als Schraubenspindel ausgebildete, zur Motorwelle koaxialen Abtriebswelle eines elektrische;, Stellmotors axial verschiebbar ist und zwischen Stellmotor und Stellglied ein Untersetzungsgetriebe vorgesehen ist.

Derartige Verstellvorrichtungen werden zur Veränderung oder Regelung der Volumeneinstellung in hydrostatischen Einheiten verwendet, wobei ein Hubkörper der hydrostatischen Einheit mittels einer Schraubspindel-Verstellvorrichtung lageverstellt wird. Neben eine Handeinstellung mittels Handrad ist dabei eine Einstellung mittels eines Elektromotors mit Reduktionsgetriebe üblich (vergleiche Thoma, »Hydrostatische Getriebe«, Seite 100/101). Das Reduktionsgetriebe ist dort im Motorgehäuse integriert. Bei einer anderen Verstelleinrichtung dieser Art ist zum Überlastschutz eine Kupplung an der Abtriebsseite des Getriebes vorgesehen (siehe Krauskopf Taschenbücher, »ölhydraulik und Pneumatik«, Band 31, Seiten 134-136). Die bei solchen Verstelleinrichtungen verwendeten Getriebe können als Sternradgetriebe, Kegelradgetriebe oder Planetenradgetriebe ausgebildet sein (vergleiche DE-OS 23 44 336).

Bei großen Schiffsgetrieben, durch die die Drehzahl des Antriebsmotors auf die Propellerdrehzahl herabgesetzt wird, ist zur Raumeir.sparung vorgesehen, daß Schlupfkupplungen auf der dem jeweiligen zugeordneten Antriebsmotor abgekehrten Seite des Getriebes angeordnet sind (DE-OS 15 31 740).

In der Praxis sind unterschiedlichste Verstellgeschwindigkeiten erforderlich, wobei die Änderung der Verstellgeschwindigkeiten auch vorort.das heißt bei bereits in Einsatz befindlichen Maschinen erforderlich sein kann. Bei den herkömmlichen Verstellvorrichtungen sind daher Getriebe mit mehreren Übersetzungsstufen üblich, was einen hohen Aufwand an Bauteilen und einen erheblichen Bauumfang zur Folge hat, wobei der Anbau der Antriebseinrichtung für die Verstellvorrichtung einseitig am Maschinenkörper erfolgt, wodurch die Gesamtanordnung sperrig wird. Der Austausch des elektrischen Stellmotors und/oder der des Getriebes ist arbeitsaufwendig, was insbesondere bei gefährdeten Umgebungen zu hohen Ausfallzeiten führen kann. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Verstellvorrich-' tung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine insgesamt raumsparende und leichtere Gesamtanordnung geschaffen wird, die eine einfache und arbeitssparende Auswechselung von wesentlichen Teilen bzw. ίο Baugruppen ermöglicht

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches gelöst

Durch das Planetengetriebe wird der Wirkungsgrad

der Verstellvorrichtung verbessert so daß ein Motor

geringerer Leistung und daher geringeren Gewichts

ausreicht bzw. bei gleicher Motorleistung eine kürzere Stellzeit erreicht wird.

Insbesondere ist es bei der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung möglich, das Getriebe und/oder den Elektromotor sehr schnell und ohne Eingriff am Stellglied jeweils getrennt für sich auszuwechsein. Beispielsweise ist es möglich, eine explosionsgeschützte Verstellvorrichtung zu schaffen, bei der lediglich der Elektromotor gegen einen serienmäßigen explosionsgeschützten Elektromotor ausgetauscht wird, während die übrigen Bauteile, die unter Ol oder Fett laufen, nicht explosionsgefährdet sind. Durch die vergleichsweise symmetrische Anordnung, nämlich die Anordnung des elektrischen Stellmotors auf der einen und die der Kupplung und des Getriebes auf der anderen Seite, wird ein bezüglich der Gesamtabmessungen der Maschine günstiger Aufbau erreicht.

Die Durchführung der Abtriebswelle des Stellmotors durch die Ausgangswelle ergibt eine lange elastische Abtriebswelle, die Schaltstöße elastisch aufnimmt Dadurch wird der Stellmotor geschont und seine Lebensdauer wird verlängert.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figur zeigt einen Schnitt der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung.

Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung 1 ist am in Strichlinien dargestellten Gehäuse 2 einer Axial- oder Radialkolbenpumpe angebaut. Die Axial- oder Radialkolbenpumpe weist zur Änderung der Volumeneinstellung einen ebenfalls in Strichlinien dargestellten Hubkörper 3 auf, dessen Lage im Gehäuse 2 in Richtung des Doppelpfeiles 4 mittels der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung verstellbar ist. Dazu weist der Hubkörper einen Vorsprung 5 auf, der in eine Vertiefung 6 einer Verstellgabel 7 eingreift. Die Verstellgabel 7 ist Teil eines Mitnehmers 8, der auf einer Verstellmutter 9 befestigt ist. Die Bewegung der Verstellmutter 9 in Richtung des Doppelpfeiles 4 und damit die Verschwenkung des Hubkörpers 3 erfolgt durch Drehen einer mit der Verstellmutter 9 in Eingriff befindlichen Verstellspindel 10.

Ein Elektromotor 11 als Stellmotor ist eingangsseitig in Wirkverbindung mit einem Planetengetriebe 12, das ausgangsseitig über eine Überlastschutzkupplung 13 die Drehbewegung der Verstellspindel 10 erreicht.

Wie dargestellt, besteht die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung 1 aus einem Gehäuse 14, in dem die Verstellspindel 10 drehbar und nach außen dicht gelagert ist. In Verlängerung der Achsrichtung der Verstellspindel 10 ist außerhalb des Gehäuses 14 an dessen einer Seite der Elektromotor 1 lösbar befestigt, während an der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 14, ebenfalls in Achsrichtung der Verstellspindel 10, das Plane-

tengetriebe 12 sowie die Oberlastschutzkupplung 13 lösbar befestigt sind.

Zur Übertragung der Drehbewegung des Elektromotors 14 an das Sonnenrad 15 des Planetengetriebes 12 ist eine Zwischenwelle 16 vorgesehen, die die Verstellspindel 10 koaxial-durchsetzt. Die Zwischenwelle 16 ist mit dem Abtriebszapfen 17 des Elektromotors 11 lösbar verbunden sowie, ebenfalls lösbar, mit dem Sonnenrad 15 des Planetengetriebes 12. Der Käfig 18 des Planetengetriebes 12 stellt dessen Ausgangsseite dar und bildet eine Eingriffsseite der Oberlastschutzkupplung 13, deren andere Eingriffsseite lösbar mit der Verstellspindel

10 drehfest verbunden ist Die dargestellte Überlastschutzkupplung ist eine der verschiedenen möglichen Bauarten; wesentlich ist, daß bei Oberschreiten eines bestimmten Drehmomentes die Kupplung ausrückt, um Beschädigungen zu verhindern. Planetengetriebe 12 und Überlastschutzkupplung 13 sind in einem nach außen dichten am Gehäuse 14 lösbar befestigten Gehäuse 19 untergebracht, in das gegebenenfalls Schmiermittel einfüllbar sind. Auch in das Gehäuse 14 für die Verstellspindet iö sind Schmiermittel einfüiibar.

An der Verstellgabel 7 sind linksseitig und rechtsseitig Anschläge 20 vorgesehen, mittels denen die Endlagen bestimmbar sind, die einerseits die maximalen bzw. minimalen Fördennengen der Pumpe bestimmen, und die andererseits auch die Stellung des Hubkörpers 3 festlegen, an denen die Überlastschutzkupplung ausrücken soll. Wie dargestellt, können diese Anschläge durch in Bohrungen mittels Gegenmuttern festlegbare Gewindestifte gebildet sein, die in ihren jeweiligen Endlagen am Gehäuse 14 zur Anlage kommen.

Die erfindungsgemäße Anordnung von Elektromotor

11 auf der einen und Kupplung und Getriebe auf der anderen Seite des die Verstellspinde] 10 bzw. das Stellglied aufweisenden Gehäuses 14 erreicht eine im wesentlichen symmetrische Anordnung der gesamten Verstellvorrichtung am Gehäuse 2 der Axial- oder Radialkolbenmaschine, wodurch die gesamte Bauform gedrungen und bezüglich der Außenkonturen günstiger wird, als bd der herkömmlichen Anordnung von Steilmotor, Getriebe und Kupplung an einer Seite des das Stellglied aufweisenden Gehäuses.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird noch ein weiterer wesentlicher Vorteil erreicht. In der Praxis werden häufig unterschiedliche Verstellgeschwindigkeiten und damit unterschiedliche Drehzahlen der Verstellspindel 10 gefordert. Dadurch wird diejenige Zeit bestimmt, während der bei der Maschine, insbesondere der Pumpe, der Förderstrom zwischen dem Minimalwert (beispielsweise »(U) und dem Maximalwert, und umgekehrt, verstellt werden muß. Derartige Änderungen sind nunmehr äußerst einfach und schnell erreichbar, da nämlich einerseits der Elektromotor 11 lösbar am Gehäuse 14, sowie andererseits sowohl das Planetengetriebe 12 als auch die Überlastschutzkupplung 13 ebenfalls lösbar an der anderen Seite des Gehäuses 14 befestigt sind. Das heißt, sowohl der Stellmotor als auch das Übersetzungsgetriebe und/oder die Kupplung können ohne Eingriff auf das Stellglied und sehr rasch ausgetauscht werden. Unter Umständen ist es sogar möglich, einen derartigen Austausch während des Betriebes der Maschine vorzunehmen, und zwar dann, wenn eine betätigbare Verriegelungseinrichtung oder eine Handverstelleinrichtung (nicht dargestellt) für die Verstell- es spindel vorgesehen sind. Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung ist insbesondere so ausgebildet, daß bei Wechsel des Elektromeiors 11 und/oder des Planetengetricbes 12 und/oder der Uberlastschutzkupplung 13 das Stellglied (aus Verstellspindel 10, Mitnehmer 8, Verstellgabel 7 und Hubkörper 3) nach außen abgedichtet bleiben, was auch für Wartungszwecke sehr zweckmäßig ist. Beispielsweise kann durch einfaches Austauschen des jeweiligen Elektromotors 11 eine explosionsgeschützte Ausführungsform gebildet werden, d. h., wenn ein serienmäßiger Elektromotor in explosionsgeschützter Ausführung am Gehäuse 14 befestigt wird, während die übrigen Bauteile, nämlich Planetengetriebe 12, Über'astschutzkupplung 13 und Stellglied keiner besonderen Ausführungsform bedürfen, da sie in nichtexplosionsgefährdeter Umgebung (Schmiermittel, Öl oder Fett) laufen.

Durch die Erfindung ist also nicht nur eine günstige symmetrische Bauform der die Verstellvorrichtung aufweisenden Axial- oder Radialkolbenmaschine möglich, sondern auch eine montage- und v/artungsfreundliche Anordnung. Insbesondere können lagermäßige Baueinheiten für den Elektromotor, das Planetengetriebe und die Überlastschutzkupplung vorge.-^hen und nach Bedarf schnell angebaut werden.

Hierzu i Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verstellvorrichtung für Axial- und Radialkolbenmaschine, bei der ein mit dem Zylinderblock verbundenes Stellglied auf einer als Schraubenspindel ausgebildete, zur Motorwelle koaxialen Abtriebswelle eines elektrischen Stellmotors axial verschiebbar ist und zwischen Stellmotor und Stellglied ein Untersetzungsgetriebe vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (11) auf einer Seite des Stellgliedes (3,5-10) und das als Planetengetriebe ausgebildete Getriebe (12) und eine Überlastkupplung (13) auf der anderen Seite des Stellgliedes (3, 5-10) angeordnet sind, wobei sich die Abtriebswelle (16,17) des Stellmotors (11) durch die Ausgangswelle des Getriebes (12), die vom Stellglied (3, 5—10) umgeben wird, hindurch erstreckt und das Sonnssrad (15) des Planetengetriebes (12) mit der Abtrisbswelle (16, 17) des Stellmotors (11) und sein Käfig (18) mit der Ausgangswelle des Getriebes (12) und diese mit der Eingangsseite der Oberlastkupplung (13) lösbar verbunden ist