EP1504191A1 - Verstellvorrichtung für hydrostatische kolbenmaschinen - Google Patents

Verstellvorrichtung für hydrostatische kolbenmaschinen

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EP1504191A1
EP1504191A1 EP03727295A EP03727295A EP1504191A1 EP 1504191 A1 EP1504191 A1 EP 1504191A1 EP 03727295 A EP03727295 A EP 03727295A EP 03727295 A EP03727295 A EP 03727295A EP 1504191 A1 EP1504191 A1 EP 1504191A1
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EP
European Patent Office
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control
piston
leg
adjusting device
actuating
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EP03727295A
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EP1504191B1 (de
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Winfried Lilla
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Brueninghaus Hydromatik GmbH
Original Assignee
Brueninghaus Hydromatik GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F04B1/324—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 swash plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/002—Hydraulic systems to change the pump delivery

Definitions

  • the invention relates to an adjusting device for hydrostatic piston machines, in particular hydraulic motors of travel drives.
  • An adjusting device in which a pivoting angle of a hydrostatic piston machine can be set by means of an actuating piston movement, the actuating movement of the actuating piston being fed back to a control valve is known from DE 195 40 654 C1.
  • the feedback of the actuating movement of the actuating piston makes it possible to set a swivel angle that is proportional to a control variable.
  • An actuating pressure which is set by a control valve, acts on the two oppositely oriented piston surfaces of the actuating piston in the actuating pressure chamber. Depending on an axial position of a control piston, the two signal pressure chambers are acted upon by a corresponding signal pressure.
  • the control piston can be acted upon by a control pressure on its two end faces for deflection from its central position.
  • a force proportional to the deflections of the actuating piston from its central position can be fed back to the regulating piston via an adjusting lever and two legs coupled with a spring.
  • the feedback takes place in such a way that a force is exerted on the control piston which is directed against the control pressure present at one end of the control piston.
  • a disadvantage of the adjusting device described is that when the actuating piston travels from one end position to the other end position, the middle position must be passed, in which case the feedback is transferred from one leg to the other leg. Since a play-free execution of the Lever, the two legs and the corresponding driver is not possible, this inevitably leads to an inharmonic swivel angle adjustment.
  • the control piston is in a certain end position in the rest position of the adjusting device according to claim 1, while the control piston of the control valve is in its neutral position. In this rest position, the control piston is free of forces. Since deflection of the actuating piston from its end position is only possible in one direction, only a regulating force which is oriented in one direction is generated over the entire travel path up to its second end position. The lack of a change of direction of the control force on the control piston prevents the inharmonic swivel angle adjustment in the area of the central position.
  • the return force can also be non-zero in the central rest position of the adjusting device.
  • the control piston is not in its neutral position in the central rest position if no control force is transmitted to the control piston.
  • Figure 1 is a schematic representation of a first embodiment of the adjusting device according to the invention in the rest position.
  • Figure 2 is a schematic representation of the first embodiment of the adjusting device according to the invention in its second end position.
  • Fig. 3 shows a second embodiment of the adjusting device according to the invention in
  • Fig. 4 is a partial section along the line A-A of Fig. 1;
  • Fig. 5 is an enlarged view in section V of the
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an adjusting device 1 according to the invention.
  • an actuating piston 2 in an actuating pressure chamber 3 and a second actuating pressure chamber 4 is acted upon by an actuating pressure.
  • the actuating pressures acting in the first and second actuating pressure chambers 3 and 4 act on the oppositely oriented piston surfaces of the actuating piston 2, to which a resulting force acts when there is a pressure difference.
  • a control pressure control valve 5 is provided for setting the pressure difference in the two control pressure chambers 3 and 4.
  • the control pressure control valve 5 has a control piston 6, which is arranged axially displaceably in a bore in a housing 7.
  • first feed pressure bore 8 and a second feed pressure bore 9 are made in the housing 7.
  • the first feed pressure bore 8 and the second feed pressure bore 9 are connected to a feed pressure line 14, which can be connected to an auxiliary pressure source, for example.
  • the feed pressure line 14 or the first feed pressure bore 8 or the second feed pressure bore 9 is provided with a first signal pressure line 12 or a second signal pressure line
  • the first signal pressure line 12 is connected to a first signal pressure channel 10, which opens into a first groove 15 on the part of the control piston 6.
  • the second signal pressure line 13 is connected to a second groove 16 via a second signal pressure channel 11.
  • the control piston 6 has a first control piston section 17 or a second control piston section 18.
  • the two control piston sections 17 and 18 have a first signal pressure control edge 19 and a second control pressure control edge 20, which are arranged at the oppositely oriented ends of the respective control piston section 17 and 18, respectively.
  • the first signal pressure channel 10 is thus connected via the first groove 15 to a first feed pressure groove 21 and thus the first
  • the second actuating pressure channel 11 is connected via the second groove 16 to a second feed pressure groove 22 when the control piston 6 is deflected in the opposite direction.
  • a first expansion control edge 23 is arranged on the side of the first control piston section 17 facing away from the first signal pressure control edge 19. Likewise on that second control piston section 18, a second relaxation control edge 24 is arranged. Depending on the axial position of the regulating piston 6, the respective actuating pressure chamber 3 or 4 is expanded into a tank volume 25 via the first relief 15 and the second groove 16 via the two expansion control edges 23 and 24.
  • the rear control piston chambers 27 and 27 ' are also connected to the tank volume 25 via the volume compensation channels 26 and 26'.
  • the slight volume fluctuations that arise in the rear control piston chambers 27 and 27 'due to an axial movement of the control piston 6 are thus compensated.
  • part of the control piston leakage is discharged into the tank volume 25 via the volume compensation channels 26 and 26 '.
  • a proportional magnet 28 is provided, which is arranged on the housing 7 of the control valve 5.
  • the proportional magnet 28 has a plunger 29, the plunger 29 acting on an end face 30 of the control piston 6.
  • a control force can be transmitted in the axial direction to the control piston 6, which is generated by the proportional magnet 28 as a function of a control signal that is supplied to the proportional magnet 28 via an electrical connection 41. If the proportional magnet 28 is supplied with such a control signal via the electrical connection 41, it generates a force which displaces the control piston 6.
  • the axial movement of the control piston 6 on the first signal pressure control edge 19 creates a flow-through gap.
  • the pressure medium supplied via the feed pressure line 14 and the first feed pressure bore 8 can reach the first signal pressure chamber 3 via the first signal pressure channel 10.
  • the pressure thus increased in the first actuating pressure chamber 3 effects an adjustment of the actuating piston 2 against the force of a return spring 40 in the direction of its second end position.
  • This return force is greater the further the actuating piston 2 is deflected in the direction of its second end position.
  • the return force transmitted from the first leg 35 to the control piston 6 by means of the contact pin 39 moves the control piston 6 against the control force generated by the proportional magnet 28 until a balance of forces from the return force and the control force is reached.
  • the control piston 6 is again in its neutral position, in which the throttles formed on the steep pressure control edges 19 and 20 are closed.
  • the deflecting control signal which is supplied to the proportional magnet 28 via the electrical connection 41, is withdrawn.
  • the control piston 6 is no longer in the equilibrium of forces and is deflected to the right by the predominant return force in the illustration in FIG. 2.
  • a flow-through gap is now generated at the second actuating pressure control edge 20 and correspondingly at the first expansion control edge 23 of the first control piston section 17, a flow-through gap as well.
  • control piston 2 By selecting the rest position of the control piston 2 in its first end position when the control force disappears, a control force is generated on the control piston 6 over the entire control range or the control range of the control piston 2, which force acts in one direction.
  • the control piston 6 is free of a control force only when the control piston 2 is in its first end position. A transfer and an associated change in direction of the force between the two legs 35 and 36 is not necessary, so that the control characteristic is harmonious.
  • the control force proportional to the deflection of the actuating piston 2 likewise generates an actuating piston movement 2 which is proportional to the control signal applied to the proportional magnet 28.
  • FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of the adjustment device according to the invention.
  • a compression spring 42 is shown here, the compression spring 42 being supported between a first spring bearing 43 and a second spring bearing 44.
  • the second spring bearing 44 is part of a sleeve which is slidably arranged on a sliding cylinder 45.
  • the spring bearing 44 is rotatably connected to the second leg 36 in an eye 48 of the leg 36.
  • the first spring bearing 43 is with the sliding cylinder 45 via a 9
  • Holding pin 46 connected.
  • slots not shown, are provided, in which the split pin 46 can carry out a longitudinal displacement, so that the first spring bearing 44 can be moved longitudinally on the outside of the sleeve.
  • the sliding cylinder 45 is also rotatably mounted in an eye 49 of the first leg 35. A relative deflection of the second leg 36 to the first leg 35 thus leads to a compression of the compression spring 42.
  • the function of such an arrangement differs from the mode of operation explained in relation to FIG. 2 only in that the return force is generated by compression of the compression spring 42 ,
  • a control pressure connection 47 is provided instead of the proportional magnet 28.
  • a control force is applied to the end face 30 of the control piston 6 via the control pressure connection 47, the control force being generated in a known manner, for example from an auxiliary pressure source.
  • FIG. 4 shows a partial section along the line AA of FIG. 1.
  • the adjusting lever 31, the leg 35 and the second leg 36 are rotatably mounted on a common bearing pin 34.
  • the bearing pin 34 is designed in several stages and is fixed in the housing 7 in a first and a second bore 48 and 49.
  • the driving pin 38 is arranged in a bore.
  • the contact pin 39 is also arranged in a bore.
  • the driving pin 38 and the contact pin 39 are fixed in their bores with an interference fit.
  • the driving pin 38 acts on the second leg 36, while the contact pin 39 acts on the first leg 35, which is shown in FIG.
  • FIG. 5 shows an enlarged view in section V of FIG. 1.
  • the detail shows part of the first leg 35 and of the control piston 6 with the contact pin 39 arranged therein.
  • the first leg 35 has a flattened portion 50.
  • the flattened portion 50 is oriented such that the longitudinal axis of the control piston 6 forms a right angle with the flattened point 50. This prevents the introduction of the return force on the control piston 6 from its central axis and thus its direction of movement.
  • the illustrated right-angled arrangement between the flattened point 50 and the axis of the control piston 6 only applies exactly in the rest position of the adjusting device 1, in which the control piston is in its neutral position and the control piston 2 is in its first end position. However, the adjustment paths of the control piston 6 are small, so that approximately the right angle is maintained.
  • the return force in the then central rest position of the adjusting device 1 can also be non-zero, even if the feed pressure p sp is equal to zero.
  • the central rest position is then ensured by two compression springs 40 arranged on one side of the control piston 2, as in DE 195 40 654 Cl.
  • the control piston 6 is not in its neutral position in the central rest position if no control force is transmitted to the control piston 6 by the proportional magnet 28 or by the control pressure p s teu e r.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für hydrostatische Kolbenmaschinen mit einem Stellkolben (2), der zwischen Endposition bewegbar ist und der mit entgegengesetzt auf ihn wirkenden Stelldrücken beaufschlagbar ist. Durch ein Stelldruckregelventil (5) sind die Stelldrücke regelbar, wobei das stelldrückregelventil (5) zur Regelung der Stelldrücke einen aus einer neutralposition auslenkbaren Regelkolben (6) aufweist, der mit einer von der Position des Stellkolbens (2) abhängigen Regelkraft beaufschlagt ist. Die Regelkraft ist einer an dem Regelkolben (6) angreifenden Steuerkraft entgegengerichtet und wird in einer Ruheposition der Verstellvorrichtung (1) die Regelkraft null. In der Ruheposition der Verstellvorrichtung (1) befindet sich der Regelkolben (6) in seiner Neutralposition und der Stellkolben (2) in einer bestimmten Endposition.

Description

Versteilvorrichtung für hydrostatische Kolbenmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Versteilvorrichtung für hydrostatische Kolbenmaschinen, insbesondere Hydromotoren von Fahrantrieben.
Eine Versteilvorrichtung, bei der sich durch eine Stellkolbenbewegung ein Schwenkwinkel einer hydrostatischen Kolbenmaschine einstellen läßt, wobei die Stellbewegung des Stellkolbens auf ein Regelventil rückgekoppelt ist, ist aus der DE 195 40 654 Cl bekannt. Durch die Rückkopplung der Stellbewegung des Stellkolbens wird dabei eine Einstellung eines Schwenkwinkels, der proportional zu einer Steuergröße ist, ermöglicht. Auf die beiden entgegengesetzt orientierten Kolbenflächen des Stellkolbens wirkt in der Stelldruckkammer jeweils ein Stelldruck, der durch ein Regelventil eingestellt wird. In Abhängigkeit von einer axialen Position eines Regelkolbens werden die beiden Stelldruckkammern mit einem entsprechenden Stelldruck beaufschlagt. Der Regelkolben ist zur Auslenkung aus seiner Mittellage an seinen beiden Stirnseiten jeweils mit einem Steuerdruck beaufschlagbar.
Über einen Stellhebel und zwei mit einer Feder gekoppelten Schenkeln ist eine der Auslenkungen des Stellkolbens aus seiner Mittellage proportionale Kraft auf den Regelkolben rückkoppelbar. Die Rückkopplung erfolgt dabei so, daß auf den Regelkolben eine Kraft ausgeübt wird, welche dem an jeweils einem Ende des Regelkolbens anliegenden Steuerdruck entgegengerichtet ist.
Bei der beschriebenen Stellvorrichtung ist von Nachteil, daß bei einem Verfahrweg des Stellkolbens von einer Endposition zur anderen Endposition die Mittelposition überfahren werden muß, wobei in diesem Fall eine Übergabe der Rückkopplung von einem Schenkel auf den anderen Schenkel erfolgt . Da eine spielfreie Ausführung des Stellhebels, der beiden Schenkel sowie der entsprechenden Mitnehmer nicht möglich ist, führt dies zwangsläufig zu einer unharmonischen Schwenkwinkelverstellung.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Verstellvorrichtung mit einer harmonischen Verstellung des Schwenkwinkels über den gesamten Schwenkwinkelbereich zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Versteilvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 3 gelöst .
Erfindungsgemäß befindet sich in der Ruheposition der Versteilvorrichtung gemäß Anspruch 1 der Stellkolben in einer bestimmten Endposition, während sich der Regelkolben des Regelventils in seiner Neutralstellung befindet . In dieser Ruheposition ist der Regelkolben frei von Kräften. Da eine Auslenkung des Stellkolbens aus seiner Endposition nur in einer Richtung möglich ist, wird auch über den gesamten Verfahrweg bis hin zu seiner zweiten Endposition nur eine Regelkraft auf den Regelkolben erzeugt, welche in einer Richtung orientiert ist. Durch den entfallenden Richtungswechsel der Regelkraft auf den Regelkolben wird die unharmonische Schwenkwinkelverstellung im Bereich der Mittellage verhindert.
Alternativ kann gemäß Anspruch 3 auch in der mittigen Ruheposition der Versteilvorrichtung die Rückführungskraft ungleich Null sein. Dabei befindet sich der Regelkolben in der mittigen Ruheposition nicht in seiner Neutralstellung, wenn auf den Regelkolben keine Steuerkraft übertragen wird.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung möglich.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Versteilvorrichtung in Ruheposition;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Versteilvorrichtung in seiner zweiten Endposition;
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung in
Ruheposition;
Fig. 4 ein Teilschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 1 ; und
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung im Ausschnitt V der
Fig. 2.
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung 1 dargestellt. Zum Regeln eines Schwenkwinkels einer nicht dargestellten hydrostatischen Kolbenmaschine wird ein Stellkolben 2 in einer Stelldruckkammer 3 sowie einer zweiten Stelldruckkammer 4 mit einem Stelldruck beaufschlagt. Die in der ersten und zweiten Stelldruckkammer 3 und 4 wirkenden Stelldrücke wirken auf die entgegengesetzt orientierten Kolbenflächen des Stellkolbens 2, an dem bei einer Druckdifferenz eine resultierende Kraft angreift. Zur Einstellung der Druckdifferenz in den beiden Stelldruckkammern 3 und 4 ist ein Stelldruckregelventil 5 vorgesehen. Das Stelldruckregelventil 5 weist einen Regelkolben 6 auf, der in einer Bohrung eines Gehäuses 7 axial verschieblich angeordnet ist. Weiterhin sind in dem Gehäuse 7 eine erste Speisedruckbohrung 8 sowie eine zweite Speisedruckbohrung 9 eingebracht . Die erste Speisedruckbohrung 8 und zweite Speisedruckbohrung 9 sind mit einer Speisedruckleitung 14 verbunden, die beispielsweise an einer Hilfsdruckquelle angeschlossen sein kann. Zum Einstellen der Stelldrücke in der ersten Stelldruckkammer 3 und der zweiten Stelldruckkammer 4 ist die Speisedruckleitung 14 bzw. die erste Speisedruckbohrung 8 oder die zweite Speisedruckbohrung 9 mit einer ersten Stelldruckleitung 12 oder einen zweiten Stelldruckleitung
13 verbindbar. Hierzu ist die erste Stelldruckleitung 12 an einem ersten Stelldruckkanal 10 angeschlossen, der seitens des Regelkolbens 6 in eine erste Nut 15 mündet. Ebenso ist die zweite Stelldruckleitung 13 über einen zweiten Stelldruckkanal 11 mit einer zweiten Nut 16 verbunden. Im Bereich der ersten bzw. zweiten Nut 15 bzw. 16 weist der Regelkolben 6 einen ersten Regelkolbenabschnitt 17 bzw. einen zweiten Regelkolbenabschnitt 18 auf. Die beiden Regelkolbenabschnitte 17 bzw. 18 weisen eine erste Stelldrucksteuerkante 19 bzw. eine zweite Steildrucksteuerkante 20 auf, die an den entgegengesetzt orientierten Enden des jeweiligen Regelkolbenabschnitts 17 bzw. 18 angeordnet sind. Die erste Stelldrucksteuerkante 19 und die zweite Stelldrucksteuerkante 20 bilden mit der jeweiligen ersten Nut 15 bzw. zweiten Nut 16 eine in Abhängigkeit von der axialen Position des Regelkolbens 6 variable Drosselstelle aus. Durch die gemeinsame Bewegung der beiden Steuerkanten 19 bzw. 20 wird dabei jeweils eine Drossel geöffnet und gleichzeitig die andere Drossel geschlossen.
Je nach Bewegungsrichtung der Regelkolbens 6 wird damit der erste Stelldruckkanal 10 über die erste Nut 15 mit einer ersten Speisedrucknut 21 verbunden und damit die erste
Stelldruckkammer 3 mit dem Druck aus der Speisedruckleitung
14 bedrückt. Analog wird der zweite Stelldruckkanal 11 über die zweite Nut 16 mit einer zweiten Speisedrucknut 22 verbunden, wenn der Regelkolben 6 in die entgegengesetzte Richtung ausgelenkt wird.
Auf der von der ersten Stelldrucksteuerkante 19 abgewandten Seite des ersten Regelkolbenabschnitts 17 ist eine erste Entspannungssteuerkante 23 angeordnet. Ebenso ist an dem zweiten Regelkolbenabschnitt 18 eine zweite Entspannungssteuerkante 24 angeordnet . In Abhängigkeit von der axial Position des Regelkolbens 6 wird über die beiden Entspannungssteuerkanten 23 bzw. 24 die jeweilige Stelldruckkammer 3 bzw. 4 über die erste Nut 15 bzw. die zweite Nut 16 in ein Tankvolumen 25 entspannt.
Ebenfalls mit dem Tankvolumen 25 verbunden sind über die Volumenausgleichskanäle 26 und 26' die rückwärtigen Regelkolbenräume 27 und 27'. Die geringfügigen Volumenschwankungen, die in den rückwärtigen Regelkolbenräumen 27 und 27 ' durch eine axiale Bewegung des Regelkolbens 6 entstehen, werden damit ausgeglichen. Außerdem wird ein Teil der Regelkolbenleckage über die Volumenausgleichskanäle 26 und 26' ins Tankvolumen 25 abgeführt .
Um den Stellkolben 2 in seine in der Fig. 2 dargestellte zweite Endposition zu verstellen, ist ein Proportionalmagnet 28 vorgesehen, welcher an dem Gehäuse 7 des Regelventils 5 angeordnet ist. Der Proportionalmagnet 28 weist einen Stößel 29 auf, wobei der Stößel 29 auf eine Stirnfläche 30 des Regelkolbens 6 wirkt. Damit ist auf den Regelkolben 6 in axialer Richtung eine Steuerkraft übertragbar, welche durch den Proportionalmagneten 28 in Abhängigkeit von einem Steuersignal erzeugt wird, das dem Proportionalmagneten 28 über einen elektrischen Anschluß 41 zugeführt wird. Wird dem Proportionalmagneten 28 über den elektrischen Anschluß 41 ein solches Steuersignal zugeführt, so erzeugt er eine Kraft, die den Regelkolben 6 verschiebt . Dabei wird durch die axiale Bewegung des Regelkolbens 6 an der ersten Stelldrucksteuerkante 19 ein durchstrδmbarer Spalt erzeugt . Das über die Speisedruckleitung 14 und die erste Speisedruckbohrung 8 zugeführte Druckmittel kann über den ersten Stelldruckkanal 10 in die erste Stelldruckkammer 3 gelangen. Der somit in der ersten Stelldruckkammer 3 erhöhte Druck bewirkt eine Verstellung des Stellkolbens 2 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 40 in Richtung seiner zweiten Endposition. 7
Kraft erzeugt, mit welcher der erste Schenkel 35 der Bewegung des zweiten Schenkels 36 zu folgen versucht. Der erste Schenkel 35 befindet sich jedoch in Anlage mit einem Anlagestift 39, der an dem Regelkolben 6 angeordnet ist. Dadurch wird die Kraft der Zugfeder 37 von dem ersten Schenkel 35 auf den Anlagestift 39 übertragen und der Regelkolben 6 erfährt eine Rückführungskraft, die der Steuerkraft des Proportionalmagneten 28 entgegengerichtet ist .
Diese Rückführungskraft ist um so größer, je weiter der Stellkolben 2 in Richtung seiner zweiten Endposition ausgelenkt ist. Die von dem ersten Schenkel 35 mittels des Anlagestifts 39 auf den Regelkolben 6 übertragene Rückführungskraft bewegt den Regelkolben 6 so lange entgegen der durch den Proportionalmagneten 28 erzeugten Steuerkraft, bis ein Kräftegleichgewicht aus der Rückführungskraft und der Steuerkraft erreicht ist. Bei eingestelltem Kräftegleichgewicht an dem Regelkolben 6 befindet sich der Regelkolben 6 wieder in seiner Neutralposition, in der die an den Steildrucksteuerkanten 19 bzw. 20 ausgebildeten Drosseln geschlossen sind.
Um eine Rückstellbewegung des Stellkolbens 2 in Richtung seiner ersten Endposition zu erzeugen, wird das auslenkende Steuersignal, welches über den elektrischen Anschluß 41 dem Proportionalmagneten 28 zugeführt ist, zurückgenommen. Der Regelkolben 6 befindet sich nicht mehr im Kräftegleichgewicht und wird durch die überwiegende Rückführungskraft in der Darstellung der Fig. 2 nach rechts ausgelenkt . Umgekehrt zu dem vorher beschriebenen Stellvorgang des Stellkolbens 2 in Richtung seiner zweiten Endposition wird nunmehr an der zweiten Stelldrucksteuerkante 20 ein durchströmbarer Spalt erzeugt und entsprechend an der ersten Entspannungsteuerkante 23 des ersten Regelkolbenabschnitts 17 ein ebenfalls durchströmbarer Spalt. Damit wird im umgekehrten Fall zur Stellbewegung nunmehr * die zweite Steuerdruckkammer 4 mit dem Druckmittel aus der Speisedruckleitung 14 bedrückt, die 8 erste Steuerdruckkammer 3 hingegen entspannt . Der Stellkolben 2 folgt dem veränderten Druckverhältnis und bewegt sich in Richtung seiner ersten Endposition.
Durch die Auswahl der Ruheposition des Stellkolbens 2 in seiner ersten Endposition bei Verschwinden der Steuerkraft wird über den gesamten Regelbereich bzw. den Stellbereich des Stellkolbens 2 eine Regelkraft auf den Regelkolben 6 erzeugt, die in eine Richtung wirkt. Frei von einer Regelkraft ist der Regelkolben 6 nur, wenn der Stellkolben 2 sich in seiner ersten Endposition befindet. Eine Übergabe und ein damit verbundener Richtungswechsel der Kraft zwischen den beiden Schenkeln 35 und 36 ist nicht erforderlich, so daß die Regelkennlinie harmonisch ist. Die der Auslenkung des Stellkolbens 2 proportionale Regelkraft erzeugt dabei gleichermaßen eine Stellkolbenbewegung 2, die proportional zu der an dem Proportionalmagneten 28 angelegten Steuersignal ist.
Durch die asymmetrische Auslegung ist es weiterhin möglich, den Proportionalmagneten 28 in seinem proportionalen Regelbereich über den gesamten Verstellweg des Stellkolbens 2 zu betreiben. Die bei Verwendung zweier auf die entgegengesetzten Enden des Regelkolbens 6 wirkenden Proportionalmagnete verursachen Unregelmäßigkeiten in der Kennlinie durch die Rampe, auf der der Proportionalmagnet aus seiner stromlosen Ausgangslage in seinem proportionalen Regelbereich gebracht werden muß.
In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung dargestellt. Anstelle der Zugfeder 37 ist hier eine Ausübung mit einer Druckfeder 42 dargestellt, wobei sich die Druckfeder 42 zwischen einem ersten Federlager 43 und einem zweiten Federlager 44 abstützt. Das zweite Federlager 44 ist Teil einer Hülse, welche auf einem Gleitzylinder 45 verschiebbar angeordnet ist. Das Federlager 44 ist mit dem zweiten Schenkel 36 in einem Auge 48 des Schenkels 36 drehbar verbunden. Das erste Federlager 43 ist mit dem Gleitzylinder 45 über einen 9
Haltestift 46 verbunden. In dem Hülsenbereich des zweiten Federlagers 44 sind nicht dargestellte Schlitze angebracht, in denen der Haltesplint 46 eine Längsverschiebung ausführen kann, so daß das erste Federlager 44 außen auf der Hülse längsverschiebbar ist. Der Gleitzylinder 45 ist in einem Auge 49 des ersten Schenkels 35 ebenfalls drehbar gelagert. Eine relative Auslenkung des zweiten Schenkels 36 zu dem ersten Schenkel 35 führt damit zu einer Kompression der Druckfeder 42. Die Funktion einer solchen Anordnung unterscheidet sich von den zu Fig. 2 erläuterten Arbeitsweise nur dadurch, daß die Rückführungskraft über eine Kompression der Druckfeder 42 erzeugt wird.
Weiterhin ist in dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel anstelle des Proportionalmagneten 28 ein Steuerdruckanschluß 47 vorgesehen. Über den Steuerdruckanschluß 47 wird auf die Stirnfläche 30 des Regelkolbens 6 eine Steuerkraft gegeben, wobei die Steuerkraft auf bekannte Weise erzeugt wird, beispielsweise aus einer Hilfsdruckquelle .
In Fig. 4 ist ein Teilschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 1 dargestellt. Der Stellhebel 31, der Schenkel 35 sowie der zweite Schenkel 36 sind auf einem gemeinsamen Lagerbolzen 34 drehbar gelagert. Der Lagerbolzen 34 ist mehrstufig ausgeführt, und in dem Gehäuse 7 in einer ersten sowie einer zweiten Bohrung 48 bzw. 49 fixiert. An dem von dem Mitnehmerkopf 32 abgewandten Ende des Stellhebels 31 ist in einer Bohrung der Mitnahmestift 38 angeordnet. In dem Regelkolben 6 ist ebenfalls in einer Bohrung der Anlagestift 39 angeordnet. Der Mitnahmestift 38 und der Anlagestift 39 sind mit einer Preßpassung in ihren Bohrungen fixiert. Wie bereits beschrieben, wirkt der Mitnahmestift 38 auf den zweiten Schenkel 36, der Anlagestift 39 dagegen auf den ersten Schenkel 35, der in der Fig. 4 aufgrund der Lage der Schnittlinie nur im Bereich des Lagerbolzens 34 dargestellt ist. Wie in der Fig. 4 durch die Darstellung des ersten Schenkels 35 und des zweiten Schenkels 36 im Bereich des Lagerbolzens 34 zu 10 erkennen, sind die Schenkel 35 und 36 im Bereich der Lagerung auf dem Lagerbolzen 34 in axialer Richtung abgeflacht .
In Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht im Ausschnitt V der Fig. 1 dargestellt. Der Ausschnitt zeigt einen Teil des ersten Schenkels 35 sowie des Regelkolbens 6 mit dem darin angeordneten Anlagestift 39. Im Bereich des Anlagestifts 39 weist der erste Schenkel 35 eine Abflachung 50 auf. Die Abflachung 50 ist dabei so orientiert, daß die Längsachse des Regelkolbens 6 mit der abgeflachten Stelle 50 einen rechten Winkel einschließt. Damit wird verhindert, daß die Einleitung der Rückführungskraft auf den Regelkolben 6 von dessen Mittelachse und damit seiner Bewegungsrichtung abweicht . Die dargestellte rechtwinklige Anordnung zwischen der abgeflachten Stelle 50 und der Achse des Regelkolbens 6 gilt exakt nur in der Ruheposition der Verstellvorrichtung 1, in der der Regelkolben in seiner Neutralstellung ist und der Stellkolben 2 sich in seiner ersten Endposition befindet. Die Verstellwege des Regelkolbens 6 sind jedoch klein, so daß näherungsweise der rechte Winkel erhalten bleibt .
Alternativ kann die Rückführungskraft in der dann mittigen Ruheposition der Verstellvorrichtung 1 auch ungleich Null sein, selbst wenn der Speisedruck psp gleich Null ist. Die mittige Ruheposition wird dann durch zwei auf jeweils einer Seite des Regelkolbens 2 angeordnete Druckfedern 40 wie bei der DE 195 40 654 Cl gewährleistet. Dabei befindet sich in der mittigen Ruheposition der Regelkolben 6 dann nicht in seiner Neutralstellung, wenn von dem Proportionalmagneten 28 oder durch den Steuerdruck psteuer keine Steuerkraft auf den Regelkolben 6 übertragen wird.

Claims

11Ansprüche
1. Verstellvorrichtung für hydrostatische Kolbenmaschinen mit einem Stellkolben (2) , der zwischen zwei Endpositionen bewegbar ist und der mit entgegengesetzt auf ihn wirkenden Stelldrücken beaufschlagbar ist, und einem Stelldruckregelventil (5) , durch welches die Stelldrücke regelbar sind, wobei das Stelldruckregelventil (5) einen aus einer Neutralposition auslenkbaren Regelkolben (6) aufweist, der mit einer von der Position des Stellkolbens (2) abhängigen Rückführungskraft beaufschlagt ist, die einer an dem Regelkolben (6) angreifenden Steuerkraft entgegengerichtet ist, wobei in einer Ruheposition der Verstellvorrichtung (1) die Rückführungskraft Null ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Ruheposition der Regelkolben (6) in seiner Neutralposition befindet und sich der Stellkolben (2) in einer bestimmten Endposition befindet.
2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (6) einseitig mit einer Steuerkraft beaufschlagbar ist.
3. Verstellvorrichtung für hydrostatische Kolbenmaschinen mit einem Stellkolben (2) , der zwischen zwei Endpositionen bewegbar ist und der mit entgegengesetzt auf ihn wirkenden Stelldrücken beaufschlagbar ist, und einem Stelldruckregelventil (5) , durch welches die Stelldrücke regelbar sind, wobei das Stelldruckregelventil (5) einen aus einer Neutralposition auslenkbaren Regelkolben (6) aufweist, der mit einer von der Position des Stellkolbens (2) abhängigen Rückführungskraft beaufschlagt ist, die einer an dem Regelkolben (6) angreifenden Steuerkraft entgegengerichtet ist, wobei in einer mittigen Ruheposition 12 der Verstellvorrichtung (1) die Rückführungskraft ungleich Null ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der mittigen Ruheposition der Regelkolben (6) nicht in seiner Neutralposition befindet, wenn auf den Regelkolben (6) keine Steuerkraft übertragen wird.
4. Verstellvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Steuerkraft ein Proportionalmagnet (28) vorgesehen ist.
5. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Steuerkraft eine Stirnfläche (30) des Regelkolbens (6) mit einem Steuerdruck (Psteuer) beaufschlagbar ist.
6. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführungskraft durch einen ersten Schenkel (35) über einen Anlagestift (39) auf den Regelkolben (6) übertragbar ist .
7. Verstellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführungskraft proportional zur Spannung einer Feder (37, 42) ist, die zwischen dem ersten Schenkel (35) und einem über die Feder (37, 42) mit dem ersten Schenkel (35) in Wirkverbindung stehenden zweiten Schenkel (36) angeordnet ist.
8. Verstellvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schenkel (36) relativ zu dem ersten Schenkel (35) auslenkbar ist und die Auslenkung abhängig von der Position des Stellkolbens (2) ist. 13
9. Verstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schenkel (36) durch einen an einem Stellhebel (31) angeordneten Mitnahmestift (38) auslenkbar ist und der Stellhebel (31) zur Rückkopplung der Position mit dem Stellkolben (2) gekoppelt ist.
10. Verstellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schenkel (35) , der zweite Schenkel (36) und der Stellhebel (31) einen gemeinsamen Drehpunkt (34) aufweisen.
11. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel (35, 36) angeordnete Feder eine Zugfeder (37) ist.
12. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel (35, 36) angeordnete Feder eine Druckfeder (42) ist, die sich an zwei Federlagern (43, 44) abstützt, wobei jeweils ein Federlager (43, 44) mit dem ersten bzw. dem zweiten Schenkel (35, 36) verbunden ist, und daß die Druckfeder (42) bei einer Auslenkung des zweiten Schenkels (36) relativ zu dem ersten Schenkel (35) der Auslenkung entgegenwirkt.
13. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schenkel (35) eine Anlagefläche (50) für den Anlagestift (39) aufweist, deren Flächennormale in Ruheposition der Verstellvorrichtung (1) parallel zur Bewegungsrichtung des Anlagestifts (39) orientiert ist.
14. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, 14 daß der Regelkolben (2) für jede Stelldruckkammer (3, 4) einen Regelkolbenabschnitt (17, 18) mit jeweils zwei Steuerkanten (19, 23, 20, 24) aufweist, über die die jeweilige Stelldruckkammer (3, 4) mit einer Speisedruckquelle oder mit einem Tankvolumen (25) verbindbar ist.
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