DE3627375C2 - - Google Patents
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- DE3627375C2 DE3627375C2 DE19863627375 DE3627375A DE3627375C2 DE 3627375 C2 DE3627375 C2 DE 3627375C2 DE 19863627375 DE19863627375 DE 19863627375 DE 3627375 A DE3627375 A DE 3627375A DE 3627375 C2 DE3627375 C2 DE 3627375C2
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B1/26—Control
- F04B1/30—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks
- F04B1/32—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
- F04B1/328—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block by changing the inclination of the axis of the cylinder barrel relative to the swash plate
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für einen Axialkolben-
Schrägachsenhydrostaten mit Merkmalen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen
Art.
Bei Axialkolben-Schrägachsenhydrostaten der eingangs genannten Art handelt
es sich um Maschinen bekannter Bauart - siehe beispielsweise DE-OS 33 19 822 -.
Bedingt durch deren exzentrische Verschwenkpunktanordnung der Arbeitsstrommel
wird letztere während des Hydrostatenbetriebes durch die innerhalb der Arbeitstrommel
wirkenden Druckkräfte in Richtung Maximalverschwenkposition
momentenbeaufschlagt. Für die Rückführung der Arbeitstrommel aus einer beliebigen
Verschwenklage in Minimalverschwenklage muß ein Stellkolben durch eine
ausreichend hohe hydraulische Rückstellkraft in entsprechender Richtung
druckbeaufschlagt werden. Hierfür ist jedoch eine vergleichsweise große Ölmenge
und eine hohe Druckkraft deswegen erforderlich, weil bei der Rückverschwenkung
der Arbeitstrommel auch der Gegendruck der in deren Druckräumen arbeitenden
Arbeitskolben überwunden und das in den zugeordneten Druckräumen
vorhandene Hydrauliköl aus diesen herausgepreßt werden muß. Dabei hat jedoch
das Öl in den mit der niederdruckseitigen Steuernut in Verbindung stehenden
Druckräumen keine Ausweichmöglichkeit. Deshalb kann sich in dieser Steuernut
ein atypisch hoher Druck aufbauen, der eine Rückverschwenkung zumindest
behindert oder verlangsamt. Das für die Rückverschwenkung der Arbeitstrommel
notwendige Hydrauliköl muß deshalb dem Arbeitskreis des Hydrostaten
entnommen werden, was zwangsläufig zu einem Leistungsverlust oder gar
einem Leistungsloch führt. Um dies zu vermeiden, mußte bisher die Rückstellung der Arbeitstrommel aus einer beliebigen Verschwenklage relativ langsam durchgeführt
werden. Eine solch langsame Rückstellung ist in vielen Fällen jedoch nicht
erwünscht und kann aufgrund der erwähnten systeminternen Nachteile sogar soweit
führen, daß ein entsprechender Hydrostat im Rahmen bestimmter Einrichtungen
nicht anwendbar ist.
Zu erwähnen sind auch noch Axialkolben-Hydrostaten anderer, der üblicheren
Bauart, wie beispielsweise aus der DE 26 12 270 A1 bekannt. Im Unterschied zum
vorbeschriebenen hat dieser Hydrostat einen Antriebsrotor mit längs einer zentrisch
zur Achse des letzteren gegebenen Kreisbogenbahn zwischen einer
Minimal- und Maximallage verschwenkbaren Arbeitstrommel. Aufgrund dieser
Anordnung der Arbeitstrommel können sich die unterschiedlichen Kräfte wie
beim eingangs beschriebenen Hydrostaten erst gar nicht einstellen, so daß dieser
Stand der Technik weder für die Problemstellung noch die Lösungsfindung relevant
ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Verstellvorrichtung für einen
Axialkolben-Schrägachsenhydrostaten der eingangs genannten Art zu schaffen,
die dessen spezielle Konstruktion und die dabei anders als bei üblichen hydrostaten
auftretenden Kräfte berücksichtigt, außerdem einen Betrieb des Hydrostaten
in beliebiger Förderrichtung zwischen dessen beiden Arbeitsausschüssen, also eine Vertauschung von Hochdruckseite und Niederdruckseite ermöglicht und unabhängig
davon, welche der beiden Steuernuten des Hydrostaten am Hochdruck
liegt, in der Lage ist, die Arbeitstrommel des Hydrostaten
- a) in jeder Verschwenklage sicher im Gleichgewicht mit den sie in Richtung Maximalschwenklage beaufschlagenden Kräften zu halten, und
- b) unter Überwindung der vorgenannten Kräfte sowie systeminterner Gegenkräfte zuverlässig und rasch in Richtung Minimalverschwenklage rückzustellen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Verstelleinrichtung mit den im
Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Einzelheiten und Weiterbildungen dieser Verstelleinrichtung sind in
den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Aufbau, Funktion und Vorteile der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung ergeben
sich aus der nachfolgenden anhand der Zeichnung geführten Beschreibung.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen Axialkolben-Schrägachsenhydrostaten im Schnitt und schematisiert
zugeordnet eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung,
Fig. 2 einen vergrößert dargestellten Teil der erfindungsgemäßen
Verstellvorrichtung,
Fig. 3 bis 6 in vergrößerter Darstellung jeweils eine Ausführungsform
eines weiteren Details der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung,
Fig. 7 einen Axialkolben-Schrägachsenhydrostaten im Schnitt und
schematisiert zugeordnet eine weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung.
In den Figuren sind gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile
mit gleichen Bezugszeichen angezogen.
In Fig. 1 und 7 ist im Schnitt ein Axialkolben-Schrägachsenhydrostat (1)
dargestellt, der beispielsweise im Rahmen einer Einrichtung als
Motor oder Pumpe verwendet wird. Der Axialkolben-Schrägachsenhydrostat
(1) weist in seinem Gehäuse (2) einen dort gelagerten,
an einer nicht dargestellten Einrichtung angeschlossenen
Antriebsrotor (3) auf. An dessen gehäuseinterner Stirnplatte (4)
sind jeweils über Kugelgelenke (5, 6, 7) koaxial eine Zentralwelle
(8) und zum anderen längs einer konzentrischen Kreisbahn
eine ungerade Anzahl von beispielsweise fünf oder sieben oder
neun Arbeitskolben (9) angeschlossen. Auf der Zentralwelle
(8) ist über eine Aufnahmebohrung (10) eine exzentrisch
um den Punkt P verschwenkbare Arbeitstrommel (11) gelagert.
Ferner ist in der Arbeitstrommel (11) für jeden Arbeitskolben (9)
eine Aufnahmebohrung (12) vorhanden. In diese Aufnahmebohrung (12)
taucht der zugehörige Arbeitskolben (9) ein und begrenzt innerhalb
derselben einen Druckraum (13). Dieser führt mit seiner Austrittsbohrung
14) zur hier leicht konkaven Stirnfläche (15)
der Arbeitstrommel. Zwischen dieser Stirnfläche (15) und einer
gehäuseseitigen, wie hier ebenfalls konkaven und durch einen
Kreisbogen um den Punkt P gebildeten Anlagefläche (19) ist verdrehungsgesichert
eine Steuerscheibe (17) mit durchgehender Achsbohrung
(20) gefaßt. Die beiden Außenflächen der Steuerscheibe (17)
sind mit (16) und (18) bezeichnet. Die Fläche (19) ist an einem
Gehäuseteil (21) ausgebildet, das an einem zweiten Gehäuseteil (22)
stirnseitig befestigt ist. Letzteres nimmt den Antriebsrotor (3)
samt Lagerung und in einem Arbeitsraum (23) die Zentralwelle (8),
die Arbeitskolben (9), die Arbeitstrommel (11) und die
Steuerscheibe (17) auf. Der Arbeitsraum (23) steht über
eine nur schematisch angedeutete Leckölleitung (24) mit
einem Hydrauliköltank (25) in Verbindung.
Die Steuerscheibe (17) weist zwei nierenförmige und konzentrisch
in ihr angeordnete Steuernuten (26, 27) auf. Diese jeweils längs
einer Kreisbahn den gleichen Kreissektor überdeckenden Steuernuten
(26, 27) sind in Fig. 1 und 7 links neben der Schnittdarstellung
des Hydrostaten 1 schematisch nochmals aufgezeigt. Jede der
beiden Steuernuten (26,27) der Steuerscheibe (17) kommt bei Rotation
der Arbeitstrommel (11) mit deren Druckräumen (13) in Verbindung
und ist außerdem über einen gehäuseinternen Kanal (28
bzw. 29) mit einem Arbeitsanschluß des Hydrostaten (1) verbunden.
Die Kanäle (28, 29) sind am Hydrostaten (1) beiderseits der
Schnittebene gegeben und deshalb nur aus der links von dessen
Schnittdarstellung gegebener Schemadarstellung in ihrer räumlichen
Zuordnung zur Steuerscheibe (17) und den Steuernuten (26,
27) ersichtlich. Die Arbeitstrommel (11) ist zusammen mit der
Steuerscheibe (17) zwischen einer Minimalverschwenklage, die der
Minimalförderung des Hydrostaten (1) entspricht, und einer Maximalverschwenklage,
die der Maximalförderung des Hydrostaten (1)
entspricht, verschwenkbar. Um die Arbeitstrommel (11) in einer
gewünschten Stellung halten bzw. aus dieser in Richtung
Minimalverschwenklage rückschwenken zu können, ist eine entsprechende
Verstellvorrichtung vorgesehen. Als Teil derselben greift hier
ein Stellbolzen (30) in die Achsbohrung (20) der Steuerscheibe (17)
mit seinem außen verrundeten Stellkopf (31) ein. Andernendes
des Stellkopfes (31) ist der Stellbolzen (30) in einer Querbohrung
(32) eines Stellkolbens (33) aufgenommen. Letzterer
ist in einer Aufnahmebohrung (34) des Gehäuseteiles (21)
druckdicht axial verschiebbar gelagert. Der Stellbolzen (30)
ist dabei mit seinem außerhalb des Stellkolbens (33) und
außerhalb der Steuerscheibe (17) liegenden Schaftabschnitt
in einer geradlinigen Längsnut (35) geführt, die im Gehäuseteil
(21) ausgebildet ist und deren in der Schnittdarstellung
oberes Ende (36) einen Anschlag für die minimale
Verschwenklage und deren in der Schnittdarstellung unteres
Ende (37) einen Anschlag für die maximale Verschwenklage
der Arbeitstrommel (11) bildet. Mit (40) ist
ein Einsatzstück bezeichnet, das die Aufnahmebohrung (34) des
Stellkolbens (33) einenendes verschließt und Teile der erfindungsgemäßen
Verstellvorrichtung aufnehmen kann. Mit (41) ist eine Druckfeder
bezeichnet, die dazu dient, am Anfang des Arbeitsprozesses
das erstmalige Ausschwenken der Arbeitstrommel (11) sicherzustellen.
Die Druckfeder (41) kann aber auch durch eine hydraulische
Kraft ersetzt sein.
Die Arbeitstrommel (11) wird infolge ihrer exzentrischen Verschwenkpunktanordnung
und dem Druck der in ihr wirkenden
Arbeitskolben (9) ständig mit einem Moment beaufschlagt,
das sie in Richtung Maximalverschwenklage zu verschwenken
sucht. Auf den Stellkolben (33) muß daher, um die
Arbeitstrommel (11) in jeder beliebigen Arbeitsposition stabil
zu halten, eine dieser Kraft entgegenwirkende und gleich große
Haltekraft angreifen. Um die Arbeitstrommel (11) in Richtung
Minimalverschwenklage zu verstellen, ist daher diese Haltekraft
um eine Steuerkraft entsprechend zu erhöhen. Für eine Verschwenkung
der Arbeitstrommel (11) in Richtung Maximalverschwenklage
ist die Haltekraft zu erniedrigen.
Für die Bereitstellung dieser Haltekraft und Steuerkraft sind
dem Stellkolben (33) als Teil der Verstellvorrichtung die
nachstehend näher erläuterten erfindungsgemäßen Mittel zugeordnet.
Dabei ist bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 bis 6
die am Stellkolben (33) insgesamt wirksame Halte- und
Rückstellfläche in wenigstens zwei Druckflächen, vorzugsweise
aber drei Druckflächen unterteilt. Im Fall der Ausführungsbeispiele
gemäß Fig. 3, 4, 5 sind drei Druckflächen (42, 43, 44)
am Stellzylinder (33) wirksam, die getrennt voneinander über
in Verbindung mit Stellzylindern (45, 46, 47, 48) an ihm bzw.
in ihm begrenzte Druckräume (49, 50, 51) gezielt in Richtung
Minimalverschwenklage druckbelastbar sind. Über die beiden
Druckräume (49, 50) werden jeweils Einzeldruckkräfte aufgebracht,
die sich zu einer Basishaltekraft addieren. Beim Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 6 ist einem Druckraum (49′) eine
Druckfläche (42′) zum Aufbringen der Basisdruckkraft sowie einem
zweiten Druckraum (51′) eine zweite Druckfläche (44′) am Stellkolben
(33) zum Vergrößern oder Verkleinern der Gesamthaltekraft
zugeordnet. Der Druckraum (51 bzw. 51′) dient zum Aufbringen der
Steuerkraft, die sich zur Basishaltekraft zu einer Gesamtkraft
addiert. Wird diese Steuerkraft durch Reduzierung des Ölvolumens
im Druckraum (51 bzw. 51′) verkleinert, dann kann
die Arbeitstrommel (11) in Richtung Maximalverschwenklage
weiterschwenken. Wird dagegen diese Steuerkraft durch Vergrößerung
des Ölvolumens im Druckraum (51 bzw. 51′) erhöht,
dann kann die Arbeitstrommel (11) in Richtung Mininalverschwenklage
rückschwenken. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist
am Stellkolben (33) nur eine einzige Druckfläche (38) vorhanden
und dieser in der Aufnahmebohrung (34) nur ein einziger
Druckraum (39) zugeordnet, in dem eine Haltekraft wirksam ist.
Durch Erniedrigung dieser Haltekraft oder Erhöhung derselben um
eine Zusatzkraft wird das Verschwenken der Arbeitstrommel (11)
gesteuert.
Damit diese Basishaltekraft und Steuerkraft auf vorteilhafte
Weise für eine rasche Wirkung bereitstellbar sind, ist eine
Steuereinrichtung vorgesehen. Diese besteht aus einem von einer
Regeleinrichtung (52) aus steuerbaren, an sich bekannten Schaltventil
(53), mit dem die Abnahme und Vergrößerung der Haltekraft im Druckraum
(51 bzw. 51′ bzw. 39) steuerbar ist, sowie einer das allen Druckräumen
zuzuführende Druckmittel gezielt bereitstellenden Umschalteinrichtung
(54). Das Schaltventil (53) besitzt drei Anschlüsse
(74, 75, 110), wobei (74) der Speiseanschluß, (110) der
Steueranschluß und (75) der Ausgangsanschluß ist, welcher über
eine Entlastungsleitung (55) mit dem Hydrauliköltank (25) verbunden
ist. Durch das Schaltventil (53) ist ein Druckraum (39
bzw. 51 bzw. 51′) im bzw. am Stellkolben (33).
- a) in seiner ersten Schaltstellung an die Entlastungsleitung (55) anschließbar,
- b) in seiner zweiten, mittleren Schaltstellung gegen Volumenänderung abgesperrt, und
- c) in seiner dritten Schaltstellung mit der jeweils hochdruckseitig beaufschlagten Steuernut (26 bzw. 27) der Steuerscheibe (17) über die Umschaltvorrichtung (54) verbindbar.
Die Umschalteinrichtung (54) ist generell so ausgebildet, daß
- a) die jeweils niederdruckseitige Steuernut (26 bzw. 27) der Steuerscheibe (17) mit einem an den Hydrauliköltank (25) angeschlossenen, zum Absteuern überschüssigen Öles aus den Druckräumen (13) der Arbeitstrommel (11) beim Rückschwenken derselben dienenden und etwa auf das Niederdruckniveau eingestellten Niederdruckbegrenzungsventil (77) und außerdem
- b) die jeweils hochdruckseitige Steuernut (26 bzw. 27) der Steuerscheibe (17) mit dem Speiseanschluß (74) des Schaltventiles (53) verbindbar ist.
Die Umschalteinrichtung (54) kann, muß jedoch nicht notwendigerweise
so, wie in den Fig. 1 und 7 dargestellt, ausgebildet sein. Bei der
dargestellten Ausführung handelt es sich lediglich um eine vorteilhafte
Konstruktion, die alle für die Steuerung erforderlichen Mittel
in einer Baueinheit zusammenfaßt. Diese ist nachfolgend im einzelnen
anhand von Fig. 2 näher erläutert.
Es sei diesbezüglich darauf hingewiesen, daß die den Teilen der Umschalteinrichtung
(54) zugeordneten Bezugszeichen aus Platzgründen
nur in Fig. 2 vollständig sind.
Die Umschalteinrichtung (54) weist in einem Gehäuse (58), das
eigenständig am Gehäuse (2) des Hydrostaten (1) befestigt oder
in dessen Gehäuse integriert sein kann, vier Eingänge (59, 60,
61, 62) und drei Ausgänge (63, 64, 65) auf. Der erste
Eingang (59) und zweite Eingang (60) sind an einer mit der
Steuernut (26) der Steuerscheibe (17) in Verbindung stehenden
Steuerleitung (66) über jeweils eine von letzterer abzweigende
Steuerleitung (67 bzw. 68) angeschlossen. Der dritte und
vierte Eingang (61 bzw. 62) der Umschalteinrichtung (54) sind
über Steuerleitungen (69 bzw. 70) an einer mit der Steuernut (27)
der Steuerscheibe (17) in Verbindung stehende Steuerleitung (71)
angeschlossen. Der erste Ausgang (63) und dritte Ausgang (65)
der Umschalteinrichtung (54) sind über eine Steuerleitung (72)
miteinander verbunden. Von dieser Steuerleitung (72) zweigt
eine Steuerdruckleitung (73) ab. Der zweite Ausgang (64) der
Umschalteinrichtung (54) steht über eine Leitung (76) mit dem
weiter vorn bereits in seiner Funktion erwähnten Niederdruckbegrenzungsventil
(77) in Verbindung.
Bei Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 und 7 führt die Steuerdruckleitung
(73) direkt zum Speiseanschluß (74) des Schaltventiles (53).
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 3 bis 5 steht die Steuerdruckleitung
(73) über einen von ihr abzweigenden Leitungsteil (73/1)
mit dem Speiseanschluß (74) des Schaltventiles (53)
und über einen weiteren von ihr abzweigenden Leitungsteil (73/2)
mit dem Druckraum (50) im bzw. am Stellkolben (33) in Verbindung.
Der Druckraum (50) ist mithin immer mit einem Druck versorgt,
der sich zu dem dem Druckraum (49) zugeführten Druck zu der
besagten Basishaltekraft addiert. Dieser Druck wird permanent
von der niederdruckseitigen Steuernut in der Steuerscheibe (17) her
über die Umschalteinrichtung (54) an deren zweitem Ausgang (64) sowie
über eine von der Steuerdruckleitung (76) abzweigende Steuerdruckleitung
(78) im Fall gemäß Fig. 3 bis 5 dem ersten Druckraum (49) und
im Fall gemäß Fig. 6 dem Druckraum (49′) bzw. am Stellkolben
(33) bereitgestellt.
Im Gehäuse (58) der Umschalteinrichtung (54) sind im einzelnen
zur Steuerung des Durchschaltens oder Sperrens verschiedener
möglicher Schaltstrecken folgende Bauteile zusammengefaßt, nämlich
zwei zwischen sich zwei miteinander gekoppelte Rückschlagventile
(56, 57) aufnehmende, jeweils auf letztere zu durch je
eine Druckfeder (80 bzw. 81) druckbelastete Druckteller (82
bzw. 83). Jeder der beiden Druckteller (82, 83) ist zusammen
mit der zugeordneten Druckfeder (80 bzw. 81) in einem Raum (84
bzw. 85) axial beweglich untergebracht und unter der Einwirkung
der jeweiligen Druckfeder (80 bzw. 81) in Richtung eines gehäusefesten
Anschlages (86 bzw. 87) drückbar. Außerdem weist jeder Druckteller
(82, 83) einen koaxialen Stellzapfen (88 bzw. 89) sowie
eine exzentrisch quer durchgehende Druckmitteldurchlaßbohrung
(90 bzw. 91) auf. Von den beiden, jeweils gleichzeitig
auch als Druckmitteldurchlaßraum dienenden Räumen (84, 85)
ist der eine (84) über eine Zulaufbohrung (92) mit dem ersten
Anschluß (59) der Umschalteinrichtung (54) und der zweite (85)
über eine Zulaufbohrung (93) mit dem dritten Anschluß (61) der
Umschalteinrichtung (54) verbunden. Die beiden Rückschlagventile
(56, 57) sind an einem zylindrischen Kolben durch
gleich ausgebildete, über eine durchmesserschwächere Stange (94)
voneinander beabstandete Kolbenabschnitte gebildet. Dieser Kolben ist
in einer die Räume (84, 85) miteinander verbindenden Aufnahmebohrung (95)
axial verschieblich und druckdicht gelagert. Jeder der beiden
Kolbenabschnitte weist eine äußere Steuerkante (96 bzw. 97)
sowie eine innere Steuerkante (98 bzw. 99) auf. Die durch die
Kolbenabschnitte gebildeten Rückschlagventile (56, 57) sind,
wenn sich diese in Neutrallage befinden, mit ihrer äußeren
Stirnfläche jeweils zwischen den beiden Stellzapfen (88, 89)
der dann an den Anschlägen (86, 87) anliegenden Druckteller
(82, 83) gefaßt. Außerdem begrenzen die Kolbenabschnitte
drei Druckmitteldurchlaßräume (100, 101, 102).
Dabei ist der mittlere Druckmitteldurchlaßraum (100)
durch die einander zugewandten inneren Steuerkanten (98, 99)
der beiden Kolbenabschnitte in Verbindung mit der Stange (94)
und der Aufnahmebohrung (95) begrenzt. Dieser so begrenzte
mittlere Druckmitteldurchlaßraum (100) ist über eine mittig
in Bezug auf seine Längserstreckung abgehende Auslaßbohrung (103)
mit dem zweiten Ausgang (64) der Umschalteinrichtung (54) verbunden.
Diese Auslaßbohrung (103) ist in jeder Stellung der Rückschlagventile
(56, 57) offen. An den mittleren Druckmitteldurchlaßraum
(100) sind außerdem zwei Zulaufbohrungen (104, 105) angeschlossen,
von denen die eine (104) mit dem zweiten Eingang (60),
die andere (105) mit dem vierten Eingang (62) der Umschalteinrichtung
(54) in Verbindung steht. Beide Zulaufbohrungen (104,
105) münden dabei derart beabstandet in den mittleren Druckmitteldurchlaßraum
(100) ein, daß deren Zulaufquerschnitte
- a) bei in Neutralstellung befindlichen Rückschlagventilen, (56, 57) jeweils teilweise freigegeben,
- b) bei ausgelenkten Rückschlagventilen (56, 57) jedoch alternativ durch deren Umfangsabschnitte (106 bzw. 107) abgesperrt sind. Dadurch ist dann immer die Strecke von der niederdruckseitigen Steuernut der Steuerscheibe (17) über den zweiten oder vierten Eingang (60 bzw. 62) zum zweiten Ausgang (64) durchgeschaltet und damit auch der angeschlossene Druckraum (49 bzw. 49′) im bzw. am Stellkolben (33) mit dem Niederdruck permanent versorgt.
Die beiden äußeren Druckmitteldurchlaßräume (101, 102) sind jeweils
durch die äußere Steuerkante (96 bzw. 97) eines Kolbenabschnittes
sowie die zugewandte Stirnseite der zugeordneten Druckplatte
(82 bzw. 83) in Verbindung mit der Aufnahmebohrung (95)
begrenzt. Der Druckmitteldurchlaßraum (101) steht über eine Auslaßbohrung
(108) mit dem ersten Ausgang (63) und der Druckmitteldurchlaßraum
(102) über eine Auslaßbohrung (109) mit dem dritten
Ausgang (65) der Umschalteinrichtung (54) in Verbindung. Dabei zweigen
diese Auslaßbohrungen (108, 109) jeweils von der Aufnahmebohrung
(95) im Bereich des jeweiligen Druckmitteldurchlaßraumes
(101 bzw. 102) derart ab, daß deren Zulaufquerschnitte
- a) bei in Neutralstellung befindlichen Rückschlagventilen (56, 57) jeweils teilweise freigegeben,
- b) bei ausgelenkten Rückschlagventilen (56, 57) jedoch alternativ
durch deren Umfangsabschnitte (106, 107) abgesperrt sind. Damit
sind dann die beiden Rückschlagventile (56, 57), je nach dem,
an welchem der beiden Eingänge (59, 61) der Hochdruck ansteht,
in der einen oder anderen Richtung verschoben und in eine
Stellung gebracht, in der dann gleichzeitig entweder
- a) die Strecke vom ersten Eingang (59) zum ersten Ausgang (63) und vom vierten Eingang (62) zum zweiten Ausgang (64), oder
- b) die Strecken vom dritten Eingang (61) zum dritten Ausgang (65) und vom zweiten Eingang (60) zum zweiten Ausgang (64) durchgeschaltet sind. Letzteres bedeutet, daß der am bzw. im Steuerkolben (33) gemäß Fig. 3 bis 6 gegebene Druckraum (49 bzw. 49′) über die Steuerdruckleitung (78) immer mit dem maximal am Niederdruckbegrenzungsventil (77) gegebenen Druck beaufschlagt ist, während das in der hochdruckseitigen Steuernut der Steuerscheibe (17) herrschende Druckniveau permanent dem Druckraum (50) zur Bildung der Basishaltekraft und dem Speiseanschluß (74) des Schaltventils (53) zugeführt und, falls letzteres sich in wie in der Zeichnung dargestellten Durchlaßposition befindet, auch dem Druckraum (51 bzw. 51′) zur Erhöhung der herrschenden Steuerkraft für Rückverschwenkung der Arbeitstrommel (11) zugeführt ist.
Nachstehend sind die konstruktiven Einzelheiten, betreffend jene
das Halten und die Rückstellung des Stellkolbens (33) bewirkenden
Organe, erläutert.
Am Stellkolben (33) sind bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 3
und 4 alle drei Druckflächen (42, 43, 44) konzentrisch
zueinander in dessen dem Maximalverschwenkbereich zugewandten
Endbereich angeordnet. Beim Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 5 sind zwar ebenfalls drei Druckflächen (42, 43, 44) am
Stellkolben (33) vorhanden; von diesen sind aber nur die erste
und die zweite Druckfläche (42, 43) am Stellkolben (33) konzentrisch
an diesem in dessen der Maximalverschwenkstellung
zugewandten Endbereich angeordnet. Die dritte Druckfläche (44)
ist in diesem Fall jenseits des Stellkolbens (30) in einem
dortigen Innenbereich des Stellzylinders (33) in weiter hinten
noch näher erläuterter Weise ausgebildet. Beim Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 6 sind am Stellkolben (33) zur Bildung
der Halte- und Rückstelldruckfläche nur zwei Druckflächen (42′,
44′) vorhanden. Die Aufnahmebohrung (34) für den Stellkolben (33)
ist andernendes des Einsatzstückes (40) durch eine mit einem Dicht- und
Zentrierbund (117) in sie eintauchende, am Gehäuse (2) des
Hydrostaten (1) befestigte Druckmittelanschlußplatte (118)
druckdicht verschlossen. An letzterer ist konzentrisch zum
Dicht- und Zentrierbund (117) ein Stellzylinder (46 bzw. 46′)
angeformt; dieser taucht in einen endseitig am Stellkolben (33)
angeformten kreisringzylindrischen, druckdicht in dessen Aufnahmebohrung
(34) geführten Stellkolben (45 bzw. 45′) druckdicht
eingepaßt ein, mit einer Eintauchtiefe, die größer als
der Rückstellhub des Stellkolbens (33) ist. Bei den Ausführungsbeispielen
gemäß Fig. 5 und 6 ist der Stellzylinder (46 bzw. 46′)
kreiszylindrisch. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 3
und 4 dagegen ist der Stellzylinder (46) kreisringzylindrisch
und in seinen kreiszylindrischen Innenraum (129) taucht ein
weiterer am Ende des Stellkolbens (33) angeformter Stellzylinder
(47) druckdicht geführt ein, ebenfalls mit einer Eintauchtiefe,
die größer als der Rückstellhub des Stellkolbens (33)
ist.
Der erste Druckraum (49 bzw. 49′) ist generell durch die um den Stellzylinder
(46 bzw. 46′) am Dicht- und Zentrierbund (117) gegebene
kreisringförmige Stirnfläche (119), ferner die Außenumfangsfläche
(120 bzw. 120′) des Stellzylinders (46 bzw. 46′), außerdem
die Aufnahmebohrung (34) für den Stellzylinder (33) und die
erste stirnseitig am Stellkolben (45 bzw. 45′) gegebene Druckfläche
(42 bzw. 42′) begrenzt. In diesen so begrenzten Druckraum
mündet ein Druckmittelzufuhrkanal (121 bzw. 121′) ein,
der durch die Druckmittelanschlußplatte (118) in Form einer
Bohrung hindurch zu einem äußeren Anschlußstück (122) führt.
An letzterem ist die weiter vorn bereits in ihrer Funktion
erläuterte Steuerdruckleitung (78) angeschlossen.
Der zweite Druckraum (50) ist bei den Ausführungsbeispielen
der Fig. 3 und 4 durch die kreisringförmige Stirnfläche (123) des
Stellzylinders (46), ferner die zylindrische Innenwand (112)
des Stellzylinders (45), des weiteren durch die kreiszylindrische
Außenseite (113) des Stellzylinders (47) sowie die am Boden der
Ringnut zwischen den Stellzylindern (45, 47) gegebene zweite
Druckfläche (43) begrenzt. Im Fall von Fig. 5 ist der zweite
Druckraum durch die zylindrische Innenwand (112′) des Stellzylinders
(45′), ferner die Stirnfläche (123) am Stellzylinder (46′) und
die zweite Druckfläche (43) begrenzt. In den so begrenzten zweiten
Druckraum (50) mündet ein Druckmittelzufuhrkanal (124) ein, der
durch die Druckmittelanschlußplatte (118) hindurch zu
einem außen an letzterer angeordneten Anschlußstück (125) führt,
an dem die weiter vorn bereits in ihrer Funktion näher erläuterte
Steuerdruckleitung (73) angeschlossen ist. Im Fall
des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 3 ist der Druckmittelzufuhrkanal
(124) durch eine Bohrung gebildet. Im Fall des Ausführungsbeispieles
gemäß Fig. 4 dagegen ist der Druckmittelzufuhrkanal
(124) in seinem ersten Teilabschnitt durch die Durchgangsbohrung
eines koaxial in der Druckmittelanschlußplatte (118)
befestigten Rohres (126) gebildet, das in eine in den mittleren,
am Stellkolben (33) angeformten Stellzylinder (47) koaxial eingeformte
Sacklochbohrung (127) eintaucht und dieser gegenüber
druckdicht geführt ist. Die Eintauchtiefe des Rohres (126) ist
größer als der Rückstellhub des Stellzylinders (33). In einem
weiteren Abschnitt ist der Druckmittelzufuhrkanal (124) durch
den sich an das Rohr (126) anschließenden Raum der Sacklochbohrung
(127) sowie in einem weiteren Abschnitt durch eine diesen
Raum mit dem zweiten Druckraum (50) verbindende Querbohrung gebildet.
Der dritte Druckraum (51) ist im Fall des Ausführungsbeispiels
gemäß Fig. 3 durch die innerhalb des kreiszylindrischen Stellzylinders
(46) an der Druckmittelanschlußplatte (118) gegebene
kreisförmige Stirnfläche (128), ferner die kreiszylindrische
Innenfläche (129) des Stellzylinders (46) und die dritte, stirnseitig
am Stellzylinder (47) gegebene Druckfläche (44) begrenzt.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist der dritte
Druckraum (51) durch die kreiszylindrische Außenfläche (130)
des Rohres (126), ferner die kreiszylindrische Innenfläche (129)
des Stellzylinders (46), außerdem durch die innerhalb des letzteren
um das Rohr (126) gegebene, hier kreisringförmige Stirnfläche (128)
der Druckmittelanschlußplatte (118) und die hier kreisringförmige
dritte, am Stellzylinder (47) stirnseitig angeordnete Druckfläche (44)
begrenzt. In beiden Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 3 und 4 ist
der dritte Druckraum (51) an einen Druckmittelzufuhrkanal (131)
angeschlossen, der in Form einer Bohrung durch die Druckmittelanschlußplatte
(118) hindurchgeführt ist und von einem außen an
letzterer angeordneten Anschlußstück (132) abgeht. An diesem
Anschlußstück (132) ist die in ihrer Funktion weiter vorn bereits
erläuterte, vom Steueranschluß (110) des Schaltventiles (53)
abgehende Steuerdruckleitung (111) angeschlossen.
Im Fall des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 5 ist der dritte
Druckraum (51) außen durch die zylindrische Wand (133) des Hohlraumes
(114) begrenzt. In diesem Hohlraum (114) wirkt ein gegenüber
dessen Wand (133) druckdicht führbarer Druckknopf (134), der
am Ende eines Druckmittelzuführrohres (135) angeordnet ist. Dieses
Druckmittelzufuhrrohr bildet den Stellzylinder (48) und ist koaxial
zum Stellkolben (33) innerhalb der Aufnahmebohrung (34) für diesen im
Gehäuseteil (21) des Hydrostaten-Gehäuses (2) installiert. Das
Druckmittelzufuhrrohr (135) ist durch eine Bohrung (136) im
Deckel (115) druckdicht hindurchgeführt. Der am Ende des Druckmittelzufuhrrohres
(135) angeordnete Druckkopf (134) ist dabei so angeordnet,
und außerdem besitzt der Hohlraum (114) eine solche axiale
Länge, daß eine Bewegung des Druckkopfes (134) innerhalb des Hohlraumes
(114) über die gesamte Länge des Stellkolben-Rückstellhubes
möglich ist. Aufgrund dieser Ausbildung und Anordnung
des Druckmittelzufuhrrohres und des Druckkopfes ist der dritte
Druckraum (51) in diesem Fall auch durch die kreiszylindrische
Außenfläche (137) des Druckmittelzuführrohres sowie eine um
diese am Druckkopf (134) gegebene kreisringförmige Druckfläche (138)
in Verbindung mit der Wand (133) des Hohlraumes (114) und der
dritten Druckfläche (44) am Deckel (115) begrenzt. Dieser so
begrenzte Druckraum ist aus dem Inneren des Druckmittelzuführrohres
sowie eine Querbohrung (139) mit Druckmittel versorgbar,
das dem Druckmittelzufuhrrohr (135) über die weiter vorn bereits
in ihrer Funktion erläuterte, vom Steueranschluß (110) des
Schaltventiles (53) abgehende Steuerdruckleitung (111) zuführbar
ist. Der zweite Druckraum (51′) ist im Fall gemäß Fig. 6
durch die Druckfläche (44′), die Innenbohrung (112′) des Stellzylinders
(45′) und die endseitige Stirnfläche am Stellzylinder
(46′) begrenzt. Dieser so begrenzte Druckraum (51′) steht
über einen durch den Stellzylinder (46′) sowie die Druckmittelanschlußplatte
(118) hindurchgebohrten Druckmittelzufuhrkanal (131′)
sowie ein äußeres Anschlußstück (132′) mit der Steuerdruckleitung
(111) in Verbindung, die am Steueranschluß (110) des
Schaltventiles (53) angeschlossen ist. Generell ist einer der
Druckräume (49, 50, 49′) so ausgebildet, daß er ein maximales
Aufnahmevolumen V hat, das kleiner bzw. gleich dem Gesamtvolumen
der mit einer Steuernut (26 bzw. 27) der Steuerscheibe (17)
direkt kommunizierenden Druckräume (13) bei voll ausgeschwenkter
Arbeitstrommel (11) ist und folgender Formel gehorcht:
wobei Q=Fördermenge (max) pro Umdrehung der Arbeitstrommel (11)
und n=Anzahl der Druckräume (13) in der Arbeitstrommel (11).
und n=Anzahl der Druckräume (13) in der Arbeitstrommel (11).
Nachstehend ist die Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtungen
und Bauteile im Zusammenwirken mit den anderen Bauteilen
des Hydrostaten (1) näher erläutert. Die im Fall gemäß Fig. 3
bis 5 drei Druckflächen (42, 43, 44) bzw. im Fall gemäß Fig. 6
zwei Druckflächen (42′, 44′) bzw. im Fall gemäß Fig. 7 einzige
Druckfläche (38) sind flächenmäßig in Bezug auf die einer Rückstellung
des Stellkolbens (33) entgegenwirkenden Kräfte sowie in
Bezug auf das zwischen den Steuernuten (26, 27) in der Steuerscheibe
(17) maximal mögliche Druckgefälle so abgestimmt, daß auf
den Stellkolben (33) in folgender Weise eingewirkt werden kann:
a) Bei kontinuierlichem Betrieb des Hydrostaten (1) mit einer
Einstellung der Arbeitstrommel (11) in einer von der minimalen
verschiedenen Verschwenklage: Dabei wird der Stellkolben
(33) entgegen den ihn in Richtung Maximalverschwenklage
drückenden Kräften über die im ersten und zweiten
Druckraum (49, 50) bzw. dem Druckraum (49′) wirkende Basisdruckkraft
und die im Druckraum (51 bzw. 51′) anstehende Steuerkraft
im kräftemäßigen Gleichgewicht und damit auch die eingestellte
Verschwenklage der Arbeitstrommel (11) gehalten. Die
Zuführung der entsprechenden hydraulischen Einzeldruckkräfte
für den Erhalt der Basisdruckkraft erfolgt über die Druckmittelsteuerleitungen
(73) und (73/2) sowie (78), nämlich über
die Steuerdruckleitung (78) die über das Niederdruckbegrenzungsventil
(77) immer konstant gehaltene niederdruckseitige Druckkraft
und über die Druckmittelleitung (73) und den davon abzweigenden
Leitungsteil (73/2) die aus dem Druckgefälle zwischen
den Steuernuten (26, 27) in der Steuerscheibe (17) resultierende
Steuerkraft, die am Ausgang (63) oder (65) der Umschalteinrichtung
(54) - je nach Richtung des Druckgefälles -
erscheint. Die Steuerkraft wird über das im Druckraum (51 bzw.
51′) gefangene Ölvolumen gehalten, wobei sich das Schaltventil
(53) gesteuert durch die Regeleinrichtung (52) in seiner
mittleren Schaltstellung befindet, in der alle Anschlüsse (74,
110, 75) abgesperrt sind. Im Fall gemäß Fig. 7 wird die Haltekraft
bei gleicher Einstellung des Schaltventils (53) durch
das im Druckraum (39) gefangene Ölvolumen aufgebracht.
b) Bei kontinierlichem Betrieb des Hydrostaten (1) für eine Verstellung
der Arbeitstrommel (11) in Richtung Maximalverschwenklage:
Wenn ein solcher Stellbefehl an die Regeleinrichtung (52)
ergeht, dann wird von dieser das Schaltventil (53) in
seine dritte Schaltstellung gebracht, in die der Anschlüsse (110)
und (75) durchgeschaltet sind, der Anschluß (74) aber abgesperrt ist.
Das vorher im Druckraum (39 bzw. 51 bzw. 51′) gefangene Ölvolumen kann
sich dann zum Hydrauliköltank (25) hin entspannen. Dadurch reduziert
sich die Gesamthaltekraft und die Arbeitstrommel (11)
wird durch die an und in ihr wirkenden Druckkräfte nachgeführt.
Sobald die richtige bzw. gewünschte Schwenklage eingenommen ist,
wird das Schaltventil (53) von der Regeleinrichtung (52)
wieder in seine mittlere, alle Anschlüsse absperrende Schaltposition
zurückgeführt. Danach ist im Druckraum (39 bzw. 51 bzw. 51′)
nur mehr ein Ölvolumen gefangen, durch das eine kleinere als vorher
gegebene Gesamthaltekraft wirksam ist, die das Gleichgewicht mit
den gegenwirkenden Kräften herstellt.
c) Bei kontinuierlichem Betrieb des Hydrostaten (1) für eine Verstellung
der Arbeitstrommel (11) aus beliebiger Verschwenklage
in Richtung Minimalverschwenklage: Wenn ein solcher Stellbefehl
der Regeleinrichtung (52) signalisiert wird, gibt diese einen Umschaltbefehl
an das angeschlossene Schaltventil (53) ab,
durch den dieses in die in den Figuren dargestellte Schaltposition
gebracht wird. Dies hat zur Folge, daß dann dem Druckraum (39 bzw.
51 bzw. 51′) über die Steuerdruckleitung (73) von der
hochdruckseitigen Steuernut der Steuerscheibe (17) her Hydrauliköl
mit entsprechendem Druck über die dann durchgeschaltete
Schaltstrecke (73, 73/1, 74, 110, 111) zugeführt wird. Am Stellkolben
(33) wirdt dann in allen Druckräumen (39 bzw. 49, 50, 51 bzw.
49′, 51′) über die Druckflächen (42, 43, 44 bzw. 42′, 44′) eine
neue höhere Gesamtrückstellkraft. Diese überwiegt die entgegenwirkende
hydraulische Kraft, mit der Folge, daß der Stellkolben (33)
und damit auch die Arbeitstrommel (11) in eine gewünscht kleinere
Schwenkposition bewegt wird. Sobald diese erreicht und der Regeleinrichtung
(52) signalisiert ist, wird von dieser das Schaltventil
(53) wieder in dessen alle Anschlüsse (74, 110, 75) absperrende
Mittelstellung überführt. Bei diesem Verschwenkvorgang
hat der Druck in der hochdruckseitigen Steuernut der Steuerscheibe
(17) abgenommen und bei Erreichen der gewünscht kleineren
Verschwenkposition der Arbeitstrommel (11) einen entsprechend
kleineren Wert angenommen. Dieser kleinere hochdruckseitige
Druckwert erscheint auch am Ausgang (63 oder 65) der Umschalteinrichtung
(54) und bewirkt im Druckraum (50) eine Reduzierung
der Basisdruckkraft. Diese und die größere Steuerkraft
addieren sich wiederum zu einer dann konstanten Gesamthaltekraft,
die in der gegebenen Einstellposition der Arbeitstrommel
(11) im Gleichgewicht mit den gegenwirkenden Kräften
ist.
Die vorbeschriebenen Verschwenkvorgänge laufen wegen der unmittelbaren
Kräfteübermittlung von der jeweils hochdruckbeaufschlagten
Steuernut (26 bzw. 27) über die Umschalteinrichtung (54) zu den
Druckräumen (49, 50, 51 bzw. 49′, 51′) rasch und im Vergleich
zu bisher bekannten Lösungen erheblich schneller ab. Damit
kann der aufgabenmäßige Zweck der erfindungsgemäßen Einrichtungen
in jeder Beziehung als optimal gelöst betrachtet werden.
Es ist abschließend noch anzumerken, daß die einzelnen Druckräume
im Fall der Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 3 bis 6 funktionell
untereinander austauschbar und auch anders als dargestellt konstruktiv
auslegbar sind.
Claims (15)
1. Verstellvorrichtung für einen Axialkolben-Schrägachsenhydrostaten (1) mit in einem
Gehäuse (2, 21, 22) gelagertem Antriebsrotor (3, 4), an dem eine längs einer
exzentrischen Kreisbogenbahn (19) zwischen einer Minimal- und Maximallage
verschwenkbare Arbeitstrommel (11) und längs einer zur Rotationsachse koaxialen
Kreisbahn eine ungerade Anzahl von Arbeitskolben (9) angeschlossen sind,
von denen jeder einen Druckraum (13) in der Arbeitstrommel (11) begrenzt, zwischen
deren Stirnfläche (15) und der gehäuseseitigen, die exzentrische Kreisbogenbahn
bildenden Anlagefläche (19) eine Steuerscheibe (17) gefaßt ist, die zwei
nierenförmige Steuernuten (26, 27) aufweist, von denen die eine mit dem hochdruckseitigen
und die andere mit dem niederdruckseitigen Arbeitsanschluß des
Hydrostaten in Verbindung steht und jede bei Rotation der Arbeitstrommel (11)
mit deren Druckräumen (13) in Verbindung kommmt, wobei die Steuerscheibe (17)
außerdem über einen Mitnehmer (30) an einem in einer Gehäusebohrung (34)
axial verschiebbaren und in Richtung Minimalverschwenklage druckbeaufschlagbaren
Stellkolben (33) angeschlossen ist, für dessen Verstellung eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) die Steuereinrichtung ein von einer Regeleinrichtung (52) steuerbares
Schaltventil (53) sowie eine Umschalteinrichtung (54) umfaßt, die über getrennte
Anschlüsse (66, 71) mit den beiden Steuernuten (26, 27) verbunden
ist und unabhängig davon, welche der letzteren am Hochdruck liegt, durch
interne Umschaltung
- aa) die jeweils hochdruckseitige Steuernut (26 bzw. 27) immer mit einem hochdruckseitigen Ausgang (63, 65), mit dem der Speiseanschluß (74) des Schaltventiles (53) verbunden ist, und
- ab) die jeweils niederdruckseitige Steuernut (27 bzw. 26) immer mit einem niederdruckseitigen Ausgang (64) verbindet, der mit einem zum Absteuern überschüssigen Öles aus den Druckräumen (13) der Arbeitstrommel (11) beim Rückschwenken in Minimalstellung dienenden und etwa auf Niederdruckniveau eingestellten Niederdruckbegrenzungsventil (77) verbunden ist.
und daß
- b) ein Druckraum (39 bzw. 51 bzw. 51′) am bzw. im Steuerkolben (33) durch
das Schaltventil (53)
- ba) in dessen erster Schaltstellung - für Verschwenkung der Arbeitstrommel (11) in Richtung Maximum - an eine Entlastungsleitung (55) anschließbar ist,
- bb) in dessen zweiter Schaltstellung - für Halten der Arbeitstrommel (11) in eingestellter Position - gegen Volumenänderung absperrbar ist, und
- bc) in dessen dritter Schaltstellung - für Rückschwenken der Arbeitstrommel (11) in Richtung Minimum - mit dem eingangs anstehenden hochdrucksteuernutseitig bereitgestellten Öl beaufschlagbar ist.
2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß am Stellkolben (33) zwei Druckflächen (42′, 44′)
vorgesehen sind, die getrennt voneinander über in Verbindung
mit Stellzylindern (45′, 46′) an bzw. in ihm begrenzte
Druckräume (49′, 51′) durch gezielte Ölzufuhr in
Richtung Minimalverschwenklage der Arbeitstrommel (11)
druckbeaufschlagbar sind, wobei der eine Druckraum (49′)
über eine Leitung (78) vom niederdruckseitigen Ausgang (64)
der Umschalteinrichtung (54) her permanent mit Hydrauliköl
aus der niederdruckseitigen Steuernut (26 bzw. 27) beaufschlagt
ist und der andere jener Druckraum (51′) ist,
dessen Füllung je nach Schaltstellung des Schaltventiles (53)
gehalten, vergrößert oder verkleinert wird (Fig. 6).
3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß am Stellkolben (33) drei Druckflächen (42, 43,
44) vorgesehen sind, die getrennt voneinander über in
Verbindung mit Stellzylindern (45, 46, 47, 48) an bzw. in
ihm begrenzte Druckräume (49, 50, 51) durch gezielte Ölzufuhr
in Richtung Minimalverschwenklage der Arbeitstrommel
(11) druckbeaufschlagbar sind, wobei einer (49) der
drei Druckräume über eine Leitung (78) vom niederdruckseitigen
Ausgang (64) der Umschalteinrichtung (54) her
permanent mit Hydrauliköl aus der niederdruckseitigen
Steuernut (26 bzw. 27) beaufschlagt ist, ferner ein zweiter
(50) der drei Druckräume über eine Zuleitung (73, 73/2)
vom hochdruckseitigen Ausgang (63, 65) der Umschalteinrichtung
(54) her permanent mit Hydrauliköl aus der hochdruckseitigen
Steuernut (27 bzw. 26) beaufschlagt ist,
und daß der dritte jener Druckraum (51) ist, dessen Füllung
je nach Schaltstellung des Schaltventiles (53) gehalten,
vergrößert oder verkleinert wird (Fig. 3, 4, 5).
4. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umschalteinrichtung (54) zwei Rückschlagventile
(56, 57) aufweist, die an einem in einer Aufnahmebohrung
(95) verschiebbaren Kolben durch zwei zylindrische,
über eine durchmesserschwächere Stange (94) voneinander
beabstandete Kolbenabschnitte gebildet sind, daß
der Kolben zwischen zwei druckfederbelasteten Drucktellern
(82, 83) aufgenommen ist, von denen jeder in einem
gleichzeitig zur Aufnahme einer Druckfeder (80, 81) und
als Druckmitteldurchlaßraum dienenden Raum (84, 85) axial
beweglich untergebracht ist sowie eine Druckmitteldurchlaßbohrung
(90, 91) aufweist und über einen Stellzapfen (88, 89)
den Abstand zum jeweiligen Ende des Kolbens herstellt,
und daß der eine Raum (84) über eine Zulaufbohrung (92)
mit dem ersten Eingang (59) und der zweite Raum (85) über
eine Zulaufbohrung (93) mit dem dritten Eingang (61) der
Umschalteinrichtung (54) in Verbindung steht (Fig. 2).
5. Verstellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß an jedem ein Rückschlagventil (56 bzw. 57) bildenden
Kolbenabschnitt eine äußere Steuerkante (96 bzw. 97) und
eine innere Steuerkante (98 bzw. 99) angeordnet ist und
von den Kolbenabschnitten in Verbindung mit den Drucktellern
(82, 83) drei Druckmitteldurchlaßräume (100, 101, 102)
begrenzt sind, von denen der mittlere (100) durch die
einander zugewandten inneren Steuerkanten (98, 99) der
beiden Kolbenabschnitte begrenzt und an eine mittig in Bezug
auf seine Längserstreckung abgehende, mit dem zweiten
Ausgang (64) verbundene, immer offene Auslaßbohrung (103)
sowie zwei Zulaufbohrungen (104, 105) angeschlossen ist,
von denen die eine (104) mit dem zweiten Eingang (60) und
die andere (105) mit dem vierten Eingang (62) in Verbindung
steht und jeweils so in den mittleren Durchlaßraum (100)
einmündet, daß deren Zulaufquerschnitte bei ausgelenkten
Kolbenabschnitten alternativ durch deren Umfangsabschnitte
(106, 107) abgesperrt sind, während der eine äußere
Druckmitteldurchlaßraum (101) über eine Auslaßbohrung (108)
mit dem ersten Ausgang (63) und der andere äußere Druckmitteldurchlaßraum
(10) über eine Auslaßbohrung (109)
mit dem dritten Ausgang (65) in Verbindung steht und
diese Auslaßbohrungen (108, 109) so von der Aufnahmebohrung
(95) abzweigen, daß deren Zulaufquerschnitte bei
ausgelenkten Kolbenabschnitten alternativ durch deren Umfangsabschnitte
(106, 107) abgesperrt sind (Fig. 2).
6. Verstelleinrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste (59) und zweite Eingang (60)
der Umschalteinrichtung (54) mit der einen Steuernut (26) in
Verbindung stehen, während der dritte (61) und vierte
Eingang (62) der Umschalteinrichtung (54) mit der anderen
Steuernut (27) in Verbindung stehen (Fig. 2).
7. Verstellvorrichtung nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet,
daß einer der Druckräume (49, 50 bzw. 49′) ein maximales
Aufnahmevolumen V hat, das kleiner bzw. gleich dem
Gesamtvolumen der mit einer Steuernut (26 bzw. 27) direkt
kommunizierenden Druckräume (13) bei voll ausgeschwenkter
Arbeitstrommel (11) ist und der Formel gehorcht, nämlich
wobei Q=Fördermenge (max) pro Umdrehung der Arbeitstrommel (11)
und n=Anzahl der Druckräume (13) in der Arbeitstrommel (11).
und n=Anzahl der Druckräume (13) in der Arbeitstrommel (11).
8. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aufnahmebohrung (34) für
den Stellkolben (33) endseitig durch eine mit einem
Dicht- und Zentrierbund (117) in sie eintauchende, am Gehäuse
(2) des Hydrostaten (1) befestigte Druckmittelanschlußplatte
(118) druckdicht verschlossen ist, und daß
an letzterer konzentrisch zum Dicht- und Zentrierbund (117)
ein Stellzylinder (46 bzw. 47′) angeformt ist, der in einen
endseitig am Stellkolben (33) angeformten kreisringzylindrischen,
druckdicht in dessen Aufnahmebohrung (34)
geführten Stellzylinder (45 bzw. 45′) druckdicht eingepaßt
eintaucht, mit einer Eintauchtiefe, die größer als
der Rückstellhub des Stellkolbens (33) ist (Fig. 3 bis 6).
9. Verstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der am Dicht- und Zentrierbund (117) angeformte
Stellzylinder (46) kreisringzylindrisch ist und in dessen
kreiszylindrischem Innenraum ein weiterer am Ende des
Stellkolbens (33) angeformter Stellzylinder (47) druckdicht
geführt eintaucht, mit einer Eintauchtiefe, die
größer als der Rückstellhub des Stellkolbens (33) ist
(Fig. 3, 4).
10. Verstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Druckraum (49 bzw. 49′) durch
die um den Stellzylinder (46 bzw. 46′) am Dicht- und
Zentrierbund (117) der Druckmittelanschlußplatte (118)
gegebene kreisringförmige Stirnfläche (119), ferner die
zylindrische Außenfläche (120) des Stellzylinders (46
bzw. 46′), außerdem die Aufnahmebohrung (34) für den
Stellkolben (33) und die stirnseitig am Stellkolben (45
bzw. 45′) gegebene Druckfläche (42) begrenzt ist, und
daß in diesen ersten Druckraum (49) ein Druckmittelzufuhrkanal
(121) einmündet, der durch die Druckmittelanschlußplatte
(118) hindurchführt und von einem außen an
letzterer angeordneten Anschlußstück (122) abgeht, das
über die Steuerdruckleitung (78) mit dem niederdruckseitigen
zweiten Ausgang (64) der Umschalteinrichtung (54)
verbunden ist (Fig. 3, 4, 5, 6).
11. Verstellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Druckraum (50) durch die kreisringförmige
Stirnfläche (123) des an der Druckmittelanschlußplatte
(118) angeordneten Stellzylinders (46),
ferner die zylindrische Innenwand (112) des äußeren am
Stellkolben (33) angeordneten Stellzylinders (45), des
weiteren die kreiszylindrische Außenseite (113) des inneren
am Stellkolben (33 angeordneten Stellzylinders (47)
und die zweite Druckfläche (43) begrenzt ist, und daß in
den so begrenzten zweiten Druckraum (50) ein Druckmittelzufuhrkanal
(124) einmündet, der durch die Druckmittelanschlußplatte
(118) hindurchführt, von einem außen
an letzterer angeordneter Anschlußstück (125) abgeht und
über die Steuerdruckleitung (73, 73/2) vom Ausgang (63
oder 65) der Umschalteinrichtung (54) permanent mit der
Hochdruckseite verbunden ist (Fig. 3, 4).
12. Verstellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der dritte Druckraum (51) durch die innerhalb
des kreisringzylindrischen Stellzylinders (46) an
der Druckmittelanschlußplatte (118) gegebene Stirnfläche (128),
ferner die kreiszylindrische Innenfläche des Stellzylinders
(46) und die dritte Druckfläche (44) begrenzt ist,
und daß dieser so begrenzte Druckraum (51) an einen
durch die Druckmittelanschlußplatte (118) hindurchführenden
Druckmittelzufuhrkanal (131) angeschlossen ist,
der über eine Zuleitung (111) mit dem Steueranschluß (110)
des Schaltventils (53) in Verbindung steht (Fig. 3, 4).
13. Verstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß bei nur zwei vorgesehenen Druckräumen (49′, 51′)
der zweite Druckraum (51′) durch die Stirnfläche
des in den Innenraum (112) des Stellzylinders (45′)
eintauchenden und darin druckdicht geführten Stellzylinders
(46′) sowie den besagten Stellzylinder-Innenraum (112′)
und die Druckfläche (44′) begrenzt ist, und daß dieser
Druckraum (51′) an einem Druckmittelzufuhrkanal (131′)
angeschlossen ist, der durch den Stellzylinder (46′) und
die Druckmittelanschlußplatte (118) hindurchführt und
von einem außen an letzterer angeordneten Anschlußstück (123′)
abgeht, das über eine Zuleitung (111) mit dem Steueranschluß
(110) des Schaltventils (53) in Verbindung steht
(Fig. 6).
14. Verstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der dritte Druckraum (51) in einem Innenbereich
des Stellkolbens (33) jenseits des Stellbolzens (30)
ausgebildet und dort durch die zylindrische Wand (133)
eines koaxialen Hohlraumes (114), ferner eine durch die
kreisringförmige Fläche eines den letzteren verschließenden
Deckels (115) gebildete dritte Druckfläche (44),
außerdem durch die kreisringförmige Druckfläche (138)
eines Druckkopfes (134), der an einer fest im Gehäuse (2)
des Hydrostaten koaxial in der Aufnahmebohrung (34) installierten
sowie druckdicht durch eine Bohrung (136) im
Deckel (115) hindurchgeführten Druckmittelzufuhrrohr (135)
angeordnet und intern des Hohlraumes (114) druckdicht
gegenüber dessen Wand (133) führbar ist, sowie die
kreiszylindrische Außenfläche (137) des Druckmittelzufuhrrohres
(135) gebildet ist, wobei der Hohlraum (114)
eine Länge besitzt, die in ihm eine Bewegung des Druckkopfes
(134) über die gesamte Länge des Stellkolben-
Rückstellhubes ermöglicht, und daß der so begrenzte
dritte Druckraum (51) über eine Querbohrung (139) mit
dem Inneren des Druckmittelzufuhrrohres (135) in Verbindung
steht, das wiederum über eine Zuleitung (111) mit
dem zweiten Steueranschluß (110) des Schaltventils (53)
verbunden ist (Fig. 5).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863627375 DE3627375A1 (de) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | Verstellvorrichtung fuer einen axialkolben-schraegachsenhydrostaten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863627375 DE3627375A1 (de) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | Verstellvorrichtung fuer einen axialkolben-schraegachsenhydrostaten |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3627375A1 DE3627375A1 (de) | 1988-02-18 |
DE3627375C2 true DE3627375C2 (de) | 1991-05-02 |
Family
ID=6307254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863627375 Granted DE3627375A1 (de) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | Verstellvorrichtung fuer einen axialkolben-schraegachsenhydrostaten |
Country Status (1)
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DE (1) | DE3627375A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Owner name: MAN NUTZFAHRZEUGE AG, 8000 MUENCHEN, DE |
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