-
-
Hydraulische Stelleinrichtung für eine hydrostatische
-
Maschine Die Erfindung betrifft eine hydraulische Stelleinrichtung
für eine nach beiden Seiten aus einer Neutral lage heraus in der die Kolben der
hydrostatischen Maschine auch bei Rotation derselben keinen Hub ausführen und in
der die Federn gegen einen Anschlag anliegen oder im Gleichgewicht stehen, einstellbare,
als Hydromotor oder vorzugsweise als Pumpe arbeitende hydrostatische Maschine, wobei
die Stelleinrichtung mit einem gegen einen Energiespeicher, vorzugsweise eine Feder,
in einem Stellzylinder verschiebbaren, mit dem verschwenkbaren Teil der hydrostatischen
Maschine verbundenen Stellkolben und mit einem gegen die Kraft einer Feder verschiebbaren,
mit Steuerdruck beaufschlagbaren Vorsteuerkolben versehen ist. Hydraulische Stelivorrichtungen
mit mechanisch angesteuertem Vorsteuerkolben und im übrigen den vorgenannten Merkmalen
sind in verschiedenen Ausgestaltungsformen bekannt (DE-AS 14 53 513 - DE-PS 17 76
206 - DE-AS 11 54 689). Dabei ist es bekannt, starke Rückführfedern, die ein sicheres
Rückführen in die Nullhublage ermöglichen, zu verwenden (DE-PS 17 76 206) und es
ist in anderer Ausgestaltungsform bekannt, den Vorsteuerkolben in den Stellkolbenbereich
zu integrieren
(DE-AS 14 53 513). Andererseits sind auch schon hydraulische
Stelleinrichtungen mit allen vorgenannten Merkmalen bekannt, das heißt, solche,
bei denen auch der Vorsteuerkolben hydraulisch durch einen Steuerdruck angesteuert
ist (DE-OS 28 23 559 und im Prinzip DE-OS 20 01 701).
-
Alle bisher bekannten Einrichtungen weisen noch irgendwelche Nachteile
auf.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stelleinrichtung gemäß
der Gattung zu verbessern, insbesondere eine einfachere, einfacher kostensparend
herstellbare und betriebssichere Stelleinrichtung zu schaffen, die wenig Bauraum
erfordert.
-
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß für jede
Schwenkrichtung des einstellbaren Teiles der hydrostatischen Maschine aus der Neutral
lage heraus je (mindestens) ein Stellkolben vorgesehen und für jede Schwenkrichtung
je ein Vorsteuerkolben vorgesehen ist, der auf der anderen Seite der Ebene, in der
die Schwenkachse des schwenkbaren Teiles und bei einer Axialkolbenmaschine die Drehachse
der Zylindertrommel liegt, angeordnet ist, wie der von ihm beaufschlagte Stellkolben,
wobei ferner der Druck in dem Stellzylinder auf die Stirnfläche des auf der gleichen
Seite der genannten Ebene angeordneten Vorsteuerkolbens wirkt, und zwar auf die
Stirnfläche des Vorsteuerkolbens, die der vom Steuerdruck beaufschlagten entgegengesetzt
ist. Das ermöglicht eine Bauraum sparende Anordnung, ermöglicht ferner die Verwendung
einfacher Drehteile und damit ein kostensparendes Herstellen und vor allem ermöglicht
die Verwendung starker, in der Neutral lage gegen Anschläge anliegender Rückführfedern,
so daß durch die starken Federn eine hohe Sicherheit gegeben ist selbst dann, wenn
durch erhöhte Reibung oder sonstige Widerstände ein Rückschwenken der Maschine in
die Neutrallage behindert ist. Diese Möglichkeit, starke Rückführfedern
anzuwenden,
ist besonders wichtig. Bei der Ausgestaltung gemäß der Erfindung steuert jeder Vorsteuerkolben
nur eine der zwei Schwenkrichtungen.
-
Dadurch, daß der Stelldruck, der in dem auf der gleichen Seite der
Schwenkachse angeordneten Stellzylinder wirkt, auf die Stirnseite des Vorsteuerkolbens
wirkt, ist der Vorsteuerkolben auf der Seite, auf der der Stellzylinder mit Druck
beaufschlagt ist, automatisch durch den Stelldruck mit einer Kraft belastet, die
ein Aussteuern des Vorsteuerkolbens unter Wirkung des Steuerdruckes verhindert.
Das heißt, durch die Wahl der Anordnung und Schaltung der Funktionskanäle ist jeweils
der Vorsteuerkolben automatisch ausgeschaltet, der sich nicht in Arbeitsstellung
befinden soll,und kann erst dann den Stellzylinder auf der anderen Seite der Schwenkachse
mit Stelldruck beaufschlagen, wenn der Stelldruck in dem Stelizylinder, der auf
der gleichen Seite wie der Vorsteuerkolben liegt, abgebaut ist. Es kann also niemals
auf beiden Seiten gleichzeitig Stell druck in die Stellzylinder gegeben werden,
auch dann, wenn Steuerdruck gleichzeitig auf die Vorsteuerkolben beider Seiten gegeben
wird oder Vorsteuerdruck schon auf den Vorsteuerkolben einer Seite gegeben wird,
während der Stelldruck auf der anderen Seite noch nicht abgebaut ist. Das heißt,
auch unter Berücksichtigung möglicher Trägheitswirkungen bzw. Verzögerungen durch
Strömungseffekte wird gesichert, daß immer nur der Stellzylinder auf einer Seite
beaufschlagt ist.
-
Bei Schrägscheibenaxialkolbenmaschinen, insbesondere Schrägscheibenpumpen,
ist es bekannt, vier Stellkolben zumindest annähernd parallel zur Drehachse, annähernd
in den Ecken eines Rechteckes anzuordnen (DE-OS 26 20 523).
-
Eine solche Anordnung läßt sich bei der Ausgestaltungsform gemäß der
Erfindung besonders zweckmäßig anwenden,
wobei dann auf jeder Seite
der Schwenkachse zwei Stellkolben angeordnet sind, von denen jeweils einer mit einem
Vorsteuerkolben räumlich kombiniert ist.
-
Die Anordnung ermöglicht, Stellzylinder großen Durchmessers zu verwenden,
wobei innerhalb des Stellzylinders eine Feder beziehungsweise ein Federpaket angeordnet
ist, das einerseits gegen den Zylinderboden, andererseits gegen einen Federteller
abgestützt ist, der seinerseits auf einem Stützbolzen abgestützt ist, der seinerseits
wiederum im Zylinderboden befestigt ist, das heißt, die Feder wird nur dann zusammengedrückt,
wenn der Kolben über die Nulllage hinaus zurückgedrückt wird. Die Anordnung ermöglicht
es, starke Federn zu verwenden, die ein sicheres Rückführen in die Nullhublage bewirken.
Ohne wesentliche Vergrößerung des Gesamtgehäuses können vier großvolumige Zylinder
angeordnet werden, durch deren großen Querschnitt wiederum große Kräfte erzeugt
werden können. Durch Einstellen der Widerlager für die Federteller von außen her
kann die Nullstellung von außen her eingestellt werden.
-
Selbst wenn die Stelizylinder drucklos sind, reicht die Kraft der
jeweils zwei beaufschlagten Federn aus, die Pumpe in die Nullhublage zurückzuschwenken,
das heißt selbst dann, wenn die Pumpe unter Druck steht, kehrt diese in die Nullhublage
zurück, wenn nicht willkürlich ein Steuerdruck aufgegeben wird und dadurch ein Ausschwenken
bewirkt wird, Erst dann, wenn ein Steuerdruck mit einer gewissen Mindestgröße des
Drucks aufgegeben wird, beispielsweise ein Steuerdruck von mindestens 2 bar, beginnt
der Stellkolben gegen die Kraft der Feder auf der anderen Seite zu verschieben.
Die Federkennlinie und der Stelldruck werden derart gewählt, daß bei einem gegebenen
Stelldruck auch bei Umkehr des Förderdrucks auf die andere Seite der Pumpe der Schwenkwinkel
der Wiege höchstens um 1,5° verändert wird. Durch das große Volumen der Stellzylinder
kann
langsam durch eine Drosselstelle in diese einströmen und daher feinfühlig gesteuert
werden. Das Steuern der Höhe des Steuerdrucks kann unmittelbar an der Pumpe erfolgen.
-
Der Signalgeber für den Steuerdruck kann aber auch beispielsweise
als elektrisch beziehungsweise elektronischer Signalgeber entfernt angeordnet sein.
Reißt die Steuerdruckleitung,kehrt die Pumpe in die Nullhublage zurück.
-
Eine besonders zweckmässige bauliche Ausgestaltungsform ergibt sich,
wenn jeweils der Vorsteuerkolben in einer koaxialen Bohrung einer Hülse verschiebbar
angeordnet ist, die im Gehäuseboden der hydrostatischen Maschine festlegbar ist
und durch die ihrerseits der Stellzylinder im Gehäuseboden festlegbar ist. Die Zylinder
sind also im Gehäuseboden (Steuerbodenaufnahme) befestigt und werden mit dieser
fertigmontiert in das Gehäuse eingesetzt, wobei die Lage der Federteller vorher
nach Mass eingestellt wird.
-
Sind vier Stellzylinder vorgesehen, von denen zwei nicht mit einem
Vorsteuerkolben versehen sind, können trotzdem vier gleichartige Bohrungen im Gehäuseboden
vorgesehen sein, in die entsprechende Stellzylinderfußteile eingesetzt werden und
durch Schrauben festgehalten werden. Diese Ausgestaltungsform ermöglicht auch in
einfacher Weise, die Anschläge für die Federn, durch die die neutrale Lage ("Nullhublage")
bestimmt wird, einstellbar zu machen.
-
Im Gegensatz zu der direkten mechanischen Ansteuerung sind also keine
großen Handkräfte zum Einstellen erforderlich.
-
Andererseits ist die Einrichtung bei weitem nicht so aufwendig wie
die üblicherweise verwendeten Servostelleinrichtungen. Das Zurückstellen der Maschine
in die Neutrallage auch dann, wenn der Vorsteuerkolben infolge einer Störung, beispielsweise
infolge des Zwischensetzens von Schmutzteilchen, hängen bleibt, wird insbesondere
dann
besonders sicher erzielt, wenn eine zweite,vom Steuerdruck
beaufschlagte,bei Absenken des Steuerdrucks eine Verbindung zwischen der zu dem
Stelldruckraum des Stellzylinders auf der anderen Seite des hydrostatischen Getriebes
führende Stelldruckleitung und der Ablaufleitung herstellende Einrichtung als Sicherheitseinrichtung
vorgesehen ist. Durch diese Weiterausgestaltung wird also auf jeden Fall der Druck
im Stellzylinder abgebaut, wenn der Vorsteuerdruck abgesenkt wird, unabhängig davon,
ob der Vorsteuerkolben die vorgesehene Funktion ausführt oder nicht.
-
Eine besonders zweckmäßige bevorzugte Ausgestaltungsform einer solchen
zweiten Einrichtung, bei der die Verbindung zwischen Stelldruckleitung, die zu den
Stelldruckräumen führt,und der Ablaufleitung bei Absenken des Vorsteuerdrucks auch
dann hergestellt wird, wenn der Vorsteuerkolben in ausgesteuerter Stellung hängenbleibt
und bei der diese zweite Einrichtung als Sicherheitseinrichtung im Vorsteuerkolben
selbst angeordnet ist, ist im Anspruch 8 angegeben.
-
Durch die Merkmale des Anspruchs 9 wird eine zweckmäßige Reihenfolge
der Steuerfunktionsvorgänge erzielt.
-
Durch den Anschlag gemäß Anspruch 10 wird bewirkt, daß dann, wenn
der Vorsteuerdruck auf den Wert null abgesenkt ist, also der Vorsteuerdruck auf
den Vorsteuerkolben keine Kraft ausübt und damit der Vorsteuerkolben unter der Wirkung
der Einstellfeder in die Endlage gedrückt wird, der Sicherheitskolben im Vorsteuerkolben
in die Lage gebracht wird, in der er sich befindet, wenn Vorsteuerdruck auf den
Vorsteuerkolben wirkt, das heißt, wenn der Vorsteuerkolben die Lage einnimmt, die
er bei abgesenktem Vorsteuerdruck einnehmen soll, ist die Wirkung des Sicherheitskolbens
ausgeschaltet und somit bei normalfuntionierendem
Vorsteuerkolben
die Verbindung zwischen der zu den Stelldruckräumen der Stellzylinder führenden
Stelldruckleitung und der Ablaufleitung unterbrochen, so daß nicht über den Sicherheitskolben
unnötig Stelldruckmittel abfließen kann.
-
Der Drosselspalt gemäß Anspruch 11 ist vorgesehen, da in dem Fall,
daß der Vorsteuerkolben in ausgesteuerter Lage hängen bleibt, die Stelldruckzulaufleitung
mit der Ablaufleitung verbunden wäre. Durch den Drosselspalt 8 wird ungehindertes
Nachfliessen des Stelldruckmittels aus der Stelldruckzuführungsleitung verhindert.
Darüber hinaus hat dieser Drosselspalt 8 auch noch eine zweite Funktion, insofern
als er bei normaler Funktion der Einstelleinrichtung die Stellzeit begrenzt, das
heißt die Nachström-geschwindigkeit begrenzt.
-
Weil bei der Ausgestaltungsform gemäß Anspruch 8 der Sicherheitskolben
innerhalb des Vorsteuerkolbens angeordnet ist, muß bei dieser Anordnung der Vorsteuerkolben
einen wesentlich größeren Durchmesser aufweisen als dann erforderlich ist, wenn
auf solchen Sicherheitskolben verzichtet wird oder dieser außerhalb des Vorsteuerkolbens
angeordnet wird. Infolge dieses größeren Durchmessers des Vorsteuerkolbens wirkt
bei einem gegebenen Vorsteuerdruck auf den Vorsteuerkolben auch eine größere Kraft,
so daß eine größere Regelfeder erforderlich ist. Eine Verstärkung der Regelfeder
geht auf Kosten des Federweges.
-
Wenn der Stellkolben, in dem die Regelfeder angeordnet ist, ausfährt,
ist der Weg, den der Stellkolben zurücklegt, größer als der Weg, auf dem eine hinreichend
starke Feder eine hinreichend große Kraft ausüben kann. Deshalb wird der maximale
Weg der Regelfeder auf den Weg begrenzt, auf dem sie eine hinreichende Vorspannkraft
aufweisen kann.
-
Eine für diesen Zweck geeignete Maßnahme ist im Anspruch 12
angegeben.
-
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele erläutert.
-
Figur 1 zeigt eine halbschematische Schnittdarstellung.
-
Figur 2 zeigt ein Detail aus Figur 1 in größerem Maßstab.
-
Figur 3 zeigt einen Schnitt durch einen Stellzylinder in der Weiterausgestaltungsform
mit einer Sicherheitseinrichtung.
-
Der obere Teil der Figur 1 zeigt einen Schnitt durch eine Schrägscheibenaxialkolbenmaschine
in der Ebene, in der zwei Stellzylinderachsen liegen,und der untere Teil der Figur
1 zeigteinen zweiten Schnitt durch die gleiche Axialkolbenmaschine in der Ebene,
in der die Achsen der beiden anderen Stellzylinder liegen, wobei die beiden Schnittebenen
parallel zueinander senkrecht zu der Schwenkachse 1 stehend angeordnet sind.
-
Die Wiege 2 ist um die Schwenkachse 1 schwenkbar in dem in der Zeichnung
nicht mehr dargestellten Gehäuse gelagert, das durch den Gehäuseboden 3 (Steuerbodenaufnahme)
nach der in der Zeichnung rechten Seite abgeschlossen ist. Die in der Zeichnung
nicht mehr dargestellte Zylindertrommel ist rotierbar um eine Drehachse 4. Parallel
zur Drehachse 4 sind in der in der Zeichnung oberen Schnittebene zwei abgesetzte
Bohrungen 5 im Gehäuseboden 3 vorgesehen. In jede Bohrung 5 ist ein Fußteil 6 eines
Stellzylinders 7 eingesetzt. Das Fußteil 6 weist eine Ringnut auf, die durch eine
Querbohrung 8 mit dem Innenraum des Stellzylinders 7 verbunden ist. In jedem der
beiden Stellzylinder 7 ist, ein Stellkolben 9 verschiebbar, der mit seiner Stirnfläche
gegen
ein Anschlagteil 10 anliegt, das aus gehärtetem Material
besteht und mit einem Gewindefuß 11 in eine Gewindebohrung 12 der Wiege 2 eingesetzt
ist.
-
In eine koaxiale Gewindebohrung des Fußteiles 6 ist ein Gewindeteil
13 eines Anschlagbolzens 14 eingeschraubt, der mit dem Bund seines Kopfes 15 gegen
einen Innenbund des Federtellers 16 anliegt, gegen den die Feder 17 abgestützt ist,
die andererseits gegen das Bodenteil des Stellzylinders 7 abgestützt ist. Das Gewindeteil
13 des Anschlagbolzens 14 ist durch eine Gegenmutter 18 gesichert und an der Stirnseite
mit einem Schlitz für einen Schraubendreher versehen, so daß die Lage des Kopfes
15 durch Verdrehen des Anschlagbolzens 14 leicht fixiert werden kann. Der Gewindestopfen
19 ist in ein Innengewinde des Fußteiles 6 eingeschraubt, so daß der Gewindestopfen
19 gegen die eine Schulter der Bohrung 5 und das Bodenteil deS Stellzylinders 7
gegen die andere Schulter der Bohrung 5 anliegt, so daß durch Festziehen des Gewindebolzens
19 der Stellzylinder 7 im Gehäuseboden 3 festgelegt ist.
-
In der zweiten, in der Zeichnung unteren Schnittebene sind ebenfalls
im Gehäuseboden 3 zwei Bohrungen vorgesehen, die hier mit 25 bezeichnet sind. In
jede Bohrung ist eine Hülse 24 eingesetzt, die ihrerseits eine koaxiale Längsbohrung
aufweist, die am in der Zeichnung rechten Ende mit einem Innengewinde versehen ist,
in das ein Gewindestopfen 23 eingeschraubt ist, der sich mit seiner Bundfläche wiederum
gegen die Stirnfläche des Gehäusebodens 3 abstützt.
-
Während der Stellzylinder 7 mit dem Fußteil 6 aus einem Teil besteht
und entsprechend ein Bodenplattenteil aufweist, weisen die in der Schnittebene,
die in Figur 1 unten angeordnet ist angeordneten Stellzylinder 27 nur den
äußeren
Ring 22 einer Bodenplatte auf, der gegen die Schulter 21 der Bohrung 25 anliegt
und gegen den die Schulter 26 der Hülse 24 anliegt, so daß durch die mittels des
Gewindebolzens 23 festgespannte Hülse 24 der Bodenring 22 und damit der Stellzylinder
27 im Gehäuseboden 3 festgelegt ist.
-
Im Stellzylinder 27 ist wiederum ein Stellkolben 9 verschiebbar, gegen
dessen Innenseite ein Federteller 29 anliegt, gegen den eine äußere Feder 30 und
eine innere Feder 31 abgestützt sind. Beide Federn 30 und 31 stützen sich gegen
einen zweiten Federteller 32 ab, der sich gegen einen Stützfortsatz 33 des Vorsteuerkolbens34
abstützt, der auf der anderen Seite durch eine Einstellfeder 35 gegen den Gewindestopfen
23 abgestützt ist, wobei in einer Gewindebohrung desselben ein Anschlageinstellstift
36 verschiebbar und mittels einer Mutter 36a festlegbar ist.
-
In der Hülse 24 sind vier Radialbohrungen 37, 38, 39 und 40 vorgesehen,
die jeweils über eine Ringnut mit einer Bohrung im Gehäuse in Verbindung stehen,
wobei die Bohrung 37 der in Figur 1 unteren Hülse 24 mit einer Bohrung 41 im Gehäuseboden
3 und die Bohrung 37 der in der Figur 1 oberen Hülse 24 mit einer Gehäusebohrung
42 in Verbindung steht.
-
Die Bohrung 38 steht mit einer Bohrung 43 in Verbindung, die Bohrung
39 in der Hülse 24 steht mit einer Bohrung 44 im Gehäuseboden 3 in Verbindung und
schließlich steht die Bohrung 40 in der Hülse 24 mit einer Bohrung 45 im Gehäuseboden
3 in Verbindung. An die Bohrung 41 ist eine in der Zeichnung nicht mehr dargestellte
Leitung angeschlossen, die zu einer in der Zeichnung ebenfalls
nicht
mehr dargestellten Quelle für einstellbaren Steuerdruck führt. Die Bohrung 42 ist
an eine zweite, ebenfalls in der Zeichnung nicht mehr dargestellte Leitung angeschlossen,
die zu einer zweiten, ebenfalls in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Steuerdruckquelle
führt.
-
Beide Bohrungen 43 sind an je eine Leitung 47 angeschlossen, die sich
in einer Leitung 48 fortsetzen, die zu einer in der Zeichnung nicht mehr dargestellten
Stelldruckquelle, beispielsweise einer Speisepumpe für das hydrostatische Getriebe,
zu der die Axialkolbenmaschine gehört, führt. An die in der Zeichnung untere der
Bohrungen 44 ist eine Leitung 49 angeschlossen, von der aus eine Teilleitung 50
zu einem Kanal 51a führt, von dem aus eine Radialnut 52a und eine Axialbohrung 53
zum Innenraum des in der Zeichnung oberen Stellzylinders 27 führt. Eine weitere,
von der Leitung 49 ausgehende Zweigteilleitung 51 führt durch einen Kanal im Gehäuseboden
3 zu der Bohrung 8 im Stellzylinder-fuß 6 des ebenfalls oberen Stellzylinders 7.
-
Von der Bohrung 44, die dem oberen Vorsteuerkolben 34 zugeordnet ist,
geht eine Leitung 52 aus, die sich in zwei Zweigteilleitungen 53 und 54 aufteilt,
die zu den Innenräumen der jeweils unteren Stellzylinder führen.
-
An die beiden Bohrungen 45 ist je eine drucklose Ablaufleitung 55
angeschlossen.
-
Die Wirkungsweise ist folgende: Wird durch die zugeordnete Steuerdruckquelle
auf den Anschluß 41 Steuerdruck gegeben, so wird durch diesen der in der Zeichnung
untere Vorsteuerkolben 34 derart nach in der Zeichnung links verschoben,
daß
er die Leitung 47 mit der Leitung 49 verbindet, so daß das durch die Leitung 48
zufließende Stelldruckmittel durch die Leitung 49 und von dieser durch die Teilzweigleitungen
50 und 51 in die jeweils in der Zeichnung oberen Stellzylinder 7 und 27 strömt und
den jeweils in diesen befindlichen Stellkolben 9 nach in der Zeichnung links verdrängt,
wobei die Wiege 2 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn verschwenkt und dadurch die
in der Zeichnung unteren Stellkolben 9 zurückdrückt, wobei die jeweils unteren Federn
17 und 30, 31 zusammengedrückt werden. Dabei wirkt der in dem in der Zeichnung oberen
Stellzylinder 27 anstehende Druck auch auf die in der Zeichnung linke Stirnfläche
des in der Zeichnung oberen Vorsteuerkolbens 34, so daß selbst dann, wenn auf den
Anschluß 42 Steuerdruck gegeben würde, der in der Zeichnung obere Vorsteuerkolben
34 durch diesen Steuerdruck nicht nach in der Zeichnung links verschoben werden
kann, also auch nicht die ihm zugeordnete Leitung 47 mit der Leitung 52 verbinden
kann. Wird im Anschluß 41 der Steuerdruck abgesenkt, so verbindet der in der Zeichnung
untere Vorsteuerkolben 34 die Leitung 49 mit der Leitung 55, so daß über die Leitung
49 und die Teilzweigleitungen 50 und 51 aus den oberen Stellzylindern 7 und 27 wieder
Stelldruckmittel abgelassen wird.
-
In entsprechender Weise ergibt sich eine Wirkung, wenn Steuerdruck
auf den Steuerdruckanschluß 42 gegeben wird, so daß sich der in der Zeichnung obere
Vorsteuerkolben 34 nach in der Zeichnung links verschiebt und die ihm zugeordnete
Leitung 47 mit der Leitung 52 verbindet, mit dem Ergebnis, daß die in der Zeichnung
unteren Stellzylinder 7 und 27 mit Stelldruck beaufschlagt werden und die Wiege
2 im Uhrzeigersinn um die Achse 2 herumschwenkt.
-
Die Federn 30 und 31 haben unterschiedliche Länge.
-
Funktionell ist das ohne Bedeutung, jedoch ist das aus baulichen Gründen
für die Federn zweckmäßig, weil die kleinere schlecht derart gestaltet werden kann,
daß sie den ganzen Hub des Stellkolbens 9 mitmachen kann. In Neutrallage der Wiege
-2 liegen beide Federn 30 und 31 an beiden zugeordneten Federtellern 29 und 32 an.
Das ist auch auf einem wesentlichen ersten Teil des Hubes der Fall, wenn der Stellkolben
9 aus dem Stellzylinder 27 austritt. Erst auf dem letzten Teil des Verschiebeweges
des aus dem Stellzylinder 27 austretenden Stellkolbens 9 hebt die kleinere Feder
von ihrem Federteller ab.
-
In der Stirnfläche der Hülse 24,an der der Federteller 32 gegen diese
Stirnfläche der Hülse 24 anliegt, ist eine Nut 62 angeordnet, durch die Flüssigkeit
aus dem Raum vor der Stirnfläche des Vorsteuerkolbens 34 in den Innenraum des Zylinders
27 übertreten kann.
-
Bei Verschwenken der Wiege 2 in der Schwenkrichtung, die in der Zeichnung
dem Uhrzeigersinn entspricht, strecken sich die in der Zeichnung unteren Federn
30 und 31 und wird die in der Zeichnung obere Feder 17 zusammengedrückt, während
die in der Zeichnung untere Feder 17 wirkungslos bleibt, weil der Federteller 16,gegen
den diese Feder 17 abgestützt ist, gegen den Anschlag am Kopf 17 des Bolzens 14
anliegt und diese Feder sich somit nicht strecken kann. Die Rückstellkraft ist-also
gegeben durch den Überschuß der Kraft der Feder 17 gegenüber der Kraft der Summe
der Federn 30 und 31. In der Neutrallage ("Nullhublage") der Wiege 2 liegt sowohl
der Federteller 16 der oberen Feder 17 als auch der in der Zeichnung untere Federteller
16 der in der Zeichnung unteren Feder 17 gegen den Anschlagkopf 15 an und liegt
andererseits die
Stirnseite des Kolbens 9 gegen das zugeordnete
Anschlagteil 10 an, so daß die Neutrallage einerseits konkret definiert ist, andererseits
durch Einstellen der Bolzen 14 genau eingestellt werden kann.
-
Bei der in Figur 3 dargestellten Ausgestaltungsform mit Sicherheitseinrichtung
ist in einer Bohrung 25a des Gehäusebodens 3a eine Ventilhülse 141 eingesetzt, in
der Radialbohrungen 144, 145, 134 und 136 vorgesehen sind, von denen die Radialbohrungen
144 mit einer Steuerdruckzuführungsleitung 139 im Gehäuseboden 3a in Verbindung
stehen und die Bohrungen 145 mit einer Stelldruckzuführungsleitung 140 in Verbindung
stehen und die Bohrungen 136 über die Bohrungen 135 im Gehäuse 3a mit einer Stelldruckleitung
in Verbindung stehen, die zu dem Innenraum des in der Zeichnung nicht mehr dargestellten
Stellzylinders führt, der auf der entgegengesetzten Seite der Schwenkachse der Wiege
angeordnet ist. Die Radialbohrungen 134 stehen mit der Leitung 133 in Verbindung,
die zu einem drucklosen Behälter führt. Mit einem Gewinde 164 ist die Ventilhülse
141 in das Bodenteil 165 des Stellzylinders 27 eingeschraubt, in dem ein Stellkolben
9 verschiebbar ist.
-
Der Innenraum des Stellzylinders 27 steht über eine Leitung 147 mit
dem in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Steuerventil in Verbindung, das auf
der anderen Seite der Ebene, in der Schwenkachse und Drehachse der hydrostatischen
Maschine, zu der dieses Ventil gehört, liegen, angeordnet ist, so daß die Leitung
147 auf der anderen Seite dieser Ebene der Leitung 135 auf dieser Seite der Ebene
entspricht.
-
In einer Innenbohrung 100 der Ventilhülse 141 ist der Vorsteuerkolben
34a verschiebbar gelagert, gegen dessen in der Zeichnung oberes Endteil 33a ein
Federteller 32a abgestützt ist, gegen den die Regelfeder 7a anliegt. Diese
Regelfeder
7a liegt ihrerseits mit ihrem andern Ende gegen einen Federteller 123 an, der in
der in der Zeichnung dargestellten Lage gegen die Innenseite des Bodens des Stellkolbens
9 anliegt.
-
Am äußeren Umfang des Vorsteuerkolbens 34a sind Ringnuten 115, 117
und 150 vorgesehen, wobei an die Ringnut 117 ein Drosselspalt 118 anschliesst und
von der Ringnut 117 Radialbohrungen 151 ausgehen, während von der Ringnut 115 Radialbohrungen
114 ausgehen.
-
Der Vorsteuerkolben 34a ist gegen eine Einstellfeder 35a abgestützt,
die sich andererseits gegen die Bodenfläche der Verschlußschraube 109 stützt, die
in ein Innengewinde der Ventilhülse 141 eingeschraubt ist. Zum Zwecke des Einstellens
der Vorspannung der Einstellfeder 35a sind zwischen diese und die Verschlußschraube
109 Einlegscheiben 119 zwischengelegt, wobei durch die Anzahl und die Wandstärke
dieser Einstellscheiben 119 die Vorspannung der Einstellfeder 35a bestimmt wird.
Das ermöglicht der Verschlußschraube 109 eine eindeutige Lage, in der diese fest
angezogen ist, zu geben, so daß nicht die Gefahr besteht, daß durch äußere Eingriffe
Veränderungen herbeigeführt werden. Hinzu kommt, daß die Verschlußschraube 109 mit
einem Halsteil versehen ist, an dem eine Anschlagfläche 108 gebildet ist, gegen
die das untere Ende des Vorsteuerkolbens 34a anliegen kann.
-
Koaxial zum Vorsteuerkolben 34a ist in diesem eine Sackbohrung 131
vorgesehen, in der ein Sicherheitskolben 102 verschiebbar ist, der eine Ringnute
110 und von dieser ausgehende Radialbohrungen 111 aufweist, welche in einer Axialbohrung
112 münden, von der wiederum Radialbohrungen 113 ausgehen.
-
Der Sicherheitskolben 102 ist gegen eine Feder 104 abgestützt, die
sich andererseits gegen den Boden der Sackbohrung 131 abstützt. Gegen diesen Boden
der Sackbohrung 131 kann die Anschlagfläche 105 anliegen, die die Stirnfläche zu
einem Fortsatz 160 des Sicherheitskolbens ist. Auch am entgegengesetzten - in Figur
3 unteren -Ende weist der Sicherheitskolben 102 einen Fortsatz 161 auf, an dessen
Stirnfläche eine Anschlagfläche 106 gebildet ist, die gegen die Innenfläche der
Verschlußschraube 109 anlaufen kann.
-
In das obere Teil 33a des Vorsteuerkolbens 34a ist ein Anschlagbolzen
14a eingeschraubt, der ein Kopfteil 15a aufweist, gegen dessen Grundfläche 122 der
Federteller 123 anliegen kann.
-
Die Wirkungsweise im Normalbetrieb ist folgende: Durch die Steuerdruckzuführungsleitung
139 und die Bohrungen 144 wird Steuerdruck zugeführt, der sich durch die Bohrung
154 in dem Steuerdruckraum 132 auswirkt und damit auf die in der Zeichnung untere
Stirnfläche des Vorsteuerkolbens 34a und des Sicherheitskolbens 102 einwirkt. Ist
der Vorsteuerdruck groß genug, um die Kraft der Feder 104 überwinden zu können,
wird der Sicherheitskolben 102 im Vorsteuerkolben 34a soweit hoch gedrückt, daß
die Anschlagfläche 105 am Boden der Sackbohrung 131 zum Anliegen kommt. Steigt der
Vorsteuerdruck soweit an, daß der insgesamt auf die Stirnfläche des Vorsteuerkolbens
34a einschließlich der Stirnfläche des Sicherheitskolbens 102 wirkende Druck eine
Kraft erzeugt, die größer ist als die Vorspannkraft der Regelfeder 7a, so wird der
Vorsteuerkolben 34a nach in der Zeichnung oben gedrückt und stellt damit eine Verbindung
zwischen der Leitung 140, durch die Stelldruck zugeführt wird, und der Leitung 135,
durch die Stelldruck dem in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Stell-
zylinder
auf der anderen Seite zugeführt wird, her. Sinkt der Vorsteuerdruck, wird der Vorsteuerkolben
34a unter der Wirkung der Kraft der Regelfeder 7a nach in der Zeichnung unten verschoben,
so daß die Ringnut 115 eine Verbindung zwischen der Leitung 135 und der Abflußleitung
133 herstellt, so daß aus dem Stellzylinder auf der anderen Seite der Maschine Druckmittel
abgelassen wird.
-
Liegt der Sicherheitskolben 102 mit der Anschlagfläche 105 am Boden
der Sackbohrung 131 an, verschließt der in der Zeichnung unterhalb der Ringnut 110
liegende Teil des Sicherheitskolbens 102 die Radialbohrungen 116.
-
Wenn jedoch dieses Zurückschieben des Vorsteuerkolbens 34a unter der
Wirkung der Regelfeder 7a nicht möglich ist beispielsweise weil sich an einer der
Kanten des Vorsteuerkolbens 34a ein Schmutzteilchen in der Bohrung 25a festgesetzt
hat - bleibt also auch bei Absinken des Vorsteuerdrucks im Steuerdruckraum 132 der
Vorsteuerkolben 34a in der in der Zeichnung nach oben verschobenen Stellung.
-
Infolge des Absinkens des Vorsteuerdrucks in dem Steuerdruckraum 132
wird jedoch der Sicherheitskolben 102 unter der Wirkung der Feder 104 nach in der
Zeichnung unten verschoben. Die Stärke der Feder 104 ist so ausgelegt, daß bei einem
Vorsteuerdruck,der etwas unter dem Regelbeginn des Vorsteuerkolbens 34a liegt, der
Sicherheitskolben 102 am Anschlag 105 im Inneren des Vorsteuerkolbens 34a zur Anlage
kommt. Bei nach in der Zeichnung unten verschobenem Sicherheitskolben 102 wird über
die Ringnut 110 und die Bohrungen 111, 112 und 113 in diesem sowie über die Bohrung
114 und den Ringkanal 115 im Vorsteuerkolben 34a eine Verbindung zwischen der Leitung
135, die zum Innenraum des Stellzylinders auf der anderen Seite der Maschine führt,und
der Leitung 133, die zu einem druck-
losen Behälter führt, hergestellt,
so daß auch dann, wenn der Vorsteuerkolben 34a nicht zurückgeschoben wird,die Leitung
135 von Druck entlastet wird. In dieser nicht zurückgeschobene Stellung des Vorsteuerkolbens
34a hat nämlich der Ringkanal 110 Verbindung mit der Bohrung 116 im Vorsteuerkolben
34a und weiterhin der Ringkanal 117 des Vorsteuerkolbens 34a Verbindung mit der
Leitung 135 zum Stellzylinder. Diese Verbindung besteht jedoch nur dann, wenn der
Vorsteuerkolben 34a in der Öffnungstellung verharrt, obwohl der Steuerdruck unterhalb
des für den Regelbeginn vorgesehenen Wertes abgesenkt ist, das heißt, wenn die Regelfeder
7a, obwohl der Vorsteuerdruck abgebaut ist, nicht in der Lage ist, den Vorsteuerkolben
34a in Richtung gegen die Anschlagfläche 108 zu schieben, so daß der Vorsteuerkolben
34a die für den Normalbetrieb vorgesehene Verbindung über den Ringkanal 115 der
drucklosen Ablaufleitung 133 nicht öffnet. Das heißt in diesem Fall, in dem eine
Fehlfunktion durch Festhängen des Vorsteuerkolbens 101 auftritt, wird durch die
Funktion des zusätzlichen Sicherheitskolbens 102 die angestrebte Wirkung erzielt.
Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß in diesem Zustand auch die Stelldruckzuführungsleitung
140 mit der Ablaufleitung 133 verbunden ist, enthält der Vorsteuerkolben3tden Drosselspalt
118, der ein ungehindertes Nachfließen des Stelldruckmittels durch die Drosselung
im Drosselspalt 118 verhindert beziehungsweise den nachfließenden Strom vermindert.
Diese Strombegrenzung im Drosselspalt 118 bewirkt bei normaler Funktion der Ventileinrichtung
gleichzeitig eine Stellzeitbegrenzung.
-
Wenn bei normaler Funktion des Vorsteuerkolbens 34a dieser infolge
der Kraft der Regelfeder 7a so weit nach in der Zeichnung unten verschoben ist,
daß das Endteil des Vorsteuerkolbens 34a gegen die Anschlagfläche 108 anliegt,
dann
bewirkt der Anschlag 106 am in der Zeichnung unteren Fortsatz des Sicherheitskolbens
102, daß dieser gegen die Kraft der Feder 104 innerhalb des Vorsteuerkolbens 34a
hochgedrückt wird.
-
Ist in den Innenraum des Stellzylinders 27 soviel Druckmittel unter
einem so hohen Druck eingeführt, daß der Stell kolben 9 sehr weit ausfährt, entspannt
sich die Regelfeder 7a trotzdem nicht, weil der Federteller 123 gegen den Anschlag
122 anliegt und dadurch den Entspannungsweg der Regelfeder 7a begrenzt. Wird andererseits
der Stellkolben 9 unter Wirkung des Stellkolbens, der auf der anderen Seite der
Maschine angeordnet ist, in den Stellzylinder 27 weit genug hinein gedrückt, kommt
der Federteller 32a zum Anlegen gegen die Oberfläche der Ventilhülse 141 mit der
Folge, daß bei einem weiteren Hineindrücken des Stellkolbens 9 in den Stellzylinder
27 der Federteller 123 von der Anschlaggrundfläche 122 abhebt.
-
Vom Augenblick des Abhebens an steht aber die volle Vorspannkraft
der Regelfeder 7a zur Verfügung.
-
Die Ablassleitung 133 ist bei dem Ausführungsbeispiel gebildet durch
eine Radialnut 166, die in einen am Umfang des Zylinders 27 gebildeten Spalt 167
mündet, der seinerseits mit dem Innenraum des in der Zeichnung nicht mehr dargestellten
Gehäuses in Verbindung steht.
-
- Leerseite -