WO2008138603A1

WO2008138603A1 - Axialkolbenmaschine mit rückführvorrichtung

Info

Publication number: WO2008138603A1
Application number: PCT/EP2008/003866
Authority: WO
Inventors: Herbert Dreher; Clemens Krebs
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2007-05-14
Filing date: 2008-05-14
Publication date: 2008-11-20
Also published as: EP2145106A1; JP2010526245A; JP5492073B2; DE102007022569A1; US20100132544A1; US8418599B2; EP2145106B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine mit einer in ihrer Neigung veränderbaren Schwenkwiege. Die Axialkolbenmaschine weist zumindest eine Stellvorrichtung auf, die sich im wesentlichen in Längsrichtung der Axialkolbenmaschine erstreckt. Ferner weist die Axialkolbenmaschine ein Rückführelement zur Rückführung einer Position der Schwenkwiege auf. Das Rückführelement und die Stellvorrichtung sind in einer Ebene angeordnet, die sich parallel zu einer Rotationsachse der Axialkolbenmaschine erstreckt und senkrecht auf einer Schwenkachse der Schwenkwiege steht.

Description

Axialkolbenmaschine mit Rückführvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine mit einer Stellvorrichtung und einer Rückführvorrichtung zur Rückführung einer Position einer Schwenkwiege.

Bei rückgeführten Systemen wird häufig entkoppelt von der Stellvorrichtung zur Einstellung einer Neigung einer

Schwenkwiege in einer verstellbaren Axialkolbenmaschine die Position erfasst und auf die Regelvorrichtung rückgekoppelt. Dabei werden meist lineare Stell- und Rückkoppelglieder verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Axialkolbenmaschine mit einem kompakten Stellsystem und integrierter Rückführung zu schaffen.

Erfindungsgemäß ist an einem Stellkolben einer Stellvorrichtung einer Axialkolbenmaschine ein Rückführelement vorgesehen, wobei dieses Rückführelement und der Stellkolben in einer Ebene angeordnet sind, die senkrecht auf der Schwenkachse der Schwenkwiege steht und die parallel zu einer Rotationsachse der Axialkolbenmaschine verläuft.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Zuhilfenahme der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Axialkolbenmaschine ohne Rückführung des eingestellten Verdrängungsvolumens; Fig. 2 eine Darstellung der wesentlichen Komponenten eines Stellsystems einer Axialkolbenmaschine mit Rückführung der eingestellten Position der Schwenkwiege; und

Fig. 3 eine teilgeschnittene Darstellung eines Stellsystems mit der erfindungsgemäßen RückführungsVorrichtung;

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Rückführelements der Rückführungsvorrichtung der Fig. 3; und

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Teils der Rückführungsvorrichtung der Fig. 3.

In der Fig. 1 ist eine geschnittene Darstellung einer Axialkolbenmaschine 1 gezeigt, wobei die Schnittebene parallel zu einer Rotationsachse der Axialkolbenmaschine 1 jedoch außermittig verläuft. Die Axialkolbenmaschine 1 weist eine Zylindertrommel 2 auf, in der in nicht dargestellter Weise über einen Umfangskreis verteilt mehrere Zylinderbohrungen angeordnet sind. In den Zylinderbohrungen sind Kolben längs verschieblich angeordnet, die durch ihre Hubbewegung ein Druckmittel fördern, wenn es sich bei der dargestellten Axialkolbenmaschine 1 um eine Pumpe handelt.

Die Axialkolbenmaschine 1 weist ein Gehäuse auf, welches aus einem ersten, topfförmigen Gehäuseteil 3 und einem zweiten Gehäuseteil besteht, das als Flanschteil 4 ausgebildet ist. Eine in der Fig. 1 nicht erkennbare Antriebswelle ist drehbar in dem Flanschteil 4 und dem ersten, topfförmigen Gehäuseteil 3 gelagert und drehfest mit der Zylindertrommel 2 verbunden. Bei einer Drehung der Antriebswelle wird durch die drehfeste Verbindung die Zylindertrommel 2 in Rotation versetzt. Die in der Zylindertroπunel 2 angeordneten, längs verschieblichen Kolben stützen sich in bekannter Weise über Gleitschuhe an einer Schwenkwiege 5 ab. Die Schwenkwiege 5 weist hierzu eine Lauffläche 6 auf. Um während eines Saughubs ein Abheben der Gleitschuhe von der Lauffläche 6 der Schwenkwiege 5 zu verhindern, ist eine Rückzugplatte 7 vorgesehen. Die Rückzugplatte 7 wird in einem festen Abstand von der Lauffläche 6 der Schwenkwiege 5 gehalten und verhindert damit ein Abheben der Gleitschuhe von der Lauffläche 6. Um eine Drehbewegung der Schwenkwiege 5 zu ermöglichen, sind die Gleitschuhe gelenkig mit den Kolben verbunden. In Abhängigkeit von der Schrägstellung der Schwenkwiege 5 führen die Kolben in der Zylindertrommel 2 somit einen unterschiedlichen großem Hub pro Umdrehung der Antriebswelle bzw. der Zylindertrommel 2 aus.

Auf ihrer dem Flanschteil 4 zugewandten Seite weist die Schwenkwiege 5 ein Schwenkwiegenlager 8 auf. Hierzu ist an der Schwenkwiege 5 zumindest ein erster Lagerbereich ausgebildet, welcher mit einer korrespondierenden Ausnehmung 9 des Flanschteils 4 ein Gleitlager ausbildet. Die Ausbildung des Schwenkwinkellagers der Schwenkwiege 5 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figs. 2 und 5 noch erläutert.

Die Schwenkwiege 5 ist durch Verdrehen der Schwenkwiege 5 in dem Schwenkwiegenlager um eine Schwenkachse S drehbar. Damit ändert sich die Neigung der Lauffläche 6 relativ zu der Rotationsachse der Zylindertrommel 2.

Zur Einstellung der Neigung der Schwenkwiege 5 und damit des Hubs der Kolben in der Zylindertrommel 2 bei einer Drehung der Zylindertrommel 2 ist ein Stellsystem innerhalb des Gehäuses der Axialkolbenmaschine 1 vorgesehen. Das Stellsystem umfasst zumindest eine erste Stellvorrichtung 10. Die erste Stellvorrichtung 10 weist einen ersten Stellkolben 11 auf. Der erste Stellkolben 11 begrenzt mit seinem ersten Ende 12 eine Druckkammer 13. Die Druckkammer 13 ist in einem Boden des topfförmigen Gehäuseteils 2 ausgebildet. Zur Ausbildung der Druckkammer 13 wird eine Sackbohrung 14 in den Boden des topfförmigen Gehäuseteils 3 eingebracht, in die eine Buchse 15 eingesetzt wird. Die Buchse 15 wird vorzugsweise in die Sackbohrung 14 eingepresst. Die innere Wand der

Buchse 15 dient dem ersten Ende 12 des Stellkolbens 11 als Gleitfläche und wirkt mit dem ersten Ende 12 des ersten Stellkolbens 11 dichtend zusammen. Das erste Ende 12 des Stellkolbens 11 ist nicht zylindrisch ausgebildet, sondern weist eine leicht ballige Form auf, um bei einer

Schrägstellung des Stellkolbens 11 relativ zur Längsachse der Buchse 15 ein Verkanten in der Buchse 15 zu verhindern. Im balligen Bereich des ersten Endes 12 des Stellkolbens 11 könnte auch ein Dichtring angeordnet sein.

An einem von dem ersten Ende 12 abgewandten zweiten Ende 16 des Stellkolbens 12 ist ein Kugelkopf ausgebildet. Der Kugelkopf ist so mit einem Niederhaltesegment 17 verbunden, das sowohl Zug- als auch Druckkräfte übertragen werden können. Das Niederhaltesegment 17 ist mittels Schrauben mit der Schwenkwiege 5 fest verbunden. Das Niederhaltesegment 17 ist auf die Lauffläche 6 in einem äußeren Bereich der Schwenkwiege 5 geschraubt. Das Niederhaltesegment 17 weist zudem eine Niederhaltefläche 19 auf, die die Rückzugplatte 7 übergreift und an der Rückzugplatte 7 anliegt und damit einen konstanten Abstand der Rückzugplatte 7 von der Lauffläche 6 der Schwenkwiege 5 sicherstellt. Zur Fixierung des kugelkopfförmigen zweiten Endes 16 des Stellkolbens 11 ist in dem Niederhaltesegment 17 eine kugelförmige Ausnehmung 20 vorgesehen, welche das kugelkopfförmige zweite Ende 16 des Stellkolbens 11 umschließt. Die Verbindung des Stellkolbens 11 mit dem Niederhaltesegment 17 ist als arretierte Verbindung ausgeführt. D.h., dass das kugelkopfförmige zweite Ende 16 weiter als bis zum Äquator durch die kugelförmige Ausnehmung des Niederhaltesegments umschlossen ist.

Im Inneren des Stellkolbens 11 in der ersten Stellvorrichtung 10 ist ein Schmiermittelkanal 21 ausgebildet. Der Schmiermittelkanal 21 erstreckt sich vom ersten Ende 12 des Stellkolbens 11 bis hin zum zweiten Ende 16. Damit verbindet der Schmiermittelkanal 21 die Druckkammer 13 mit dem kugelkopfförmigen zweiten Ende 16 des Stellkolbens 11. Ein in der Druckkammer 13 herrschender Druck sorgt damit für einen Austritt von Druckmittel an dem kugelkopfförmigen zweiten Ende 16 des Stellkolbens 11. Damit ist die gelenkige Verbindung zwischen dem Stellkolben 11 und dem Niederhaltesegment 17 geschmiert und hydrostatisch entlastet.

In der Figur 1 sei angenommen, dass die erste Stellvorrichtung 10 zum Ausschwenken der

Axialkolbenmaschine 1 in Richtung maximalen Verdrängungsvolumens vorgesehen ist. Die Druckkammer 13 ist hierzu mit der Förderseite der als Pumpe ausgeführten Axialkolbenmaschine 1 verbunden. Der in der Druckkammer 13 anstehende Hochdruck wird ferner genutzt, um eine hydrostatische Entlastung der Schwenkwiege 5 in dem Flanschteil 4 zu bewirken. Hierzu ist sowohl in dem Niederhaltesegment 17 als auch in der Schwenkwiege 5 ein Druckmittelkanal 22 bzw. 23 ausgebildet. In nicht dargestellter Weise ist der Druckmittelkanal 23 der Schwenkwiege 5 außerhalb des in der Figur 1 dargestellten Schnitts mit dem Lagerbereich 8 verbunden. Das aus der Druckkammer 13 stammende, unter Druck stehende Druckmittel tritt somit zwischen der Ausnehmung 9 und dem Lagerbereich 8 der Schwenkwiege 5 aus, und sorgt damit für eine hydrostatische Entlastung der Schwenkwiege 5. Dies führt zu einer erheblichen Reduktion der erforderlichen Betätigungskräfte .

Um eine Positionierung des Niederhaltesegments 17 relativ zu der Schwenkwiege 5 zu ermöglichen, ist ein Passstift 24 vorgesehen, der in eine Bohrung in die Schwenkwiege 5 und eine korrespondierende Bohrung in das Niederhaltesegment 17 eingesetzt ist. Ferner ist im Bereich eines von der Kugelgelenkverbindung zwischen dem Stellkolben 11 und dem Niederhaltesegment 17 abgewandten Endes des Niederhaltesegments 17 eine einstellbare erste Begrenzungsvorrichtung 25 in dem topfförmigen Gehäuseteil 3 vorgesehen. Die erste Begrenzungsvorrichtung 25 wirkt mit einer ersten Anschlagfläche 26 zusammen, welche an dem Niederhaltesegment 17 ausgebildet ist. Die erste Anschlagfläche 26 ist ballig ausgeführt, so dass unabhängig von der Einstellung der ersten Begrenzungsvorrichtung 25 die Krafteinleitung durch die Begrenzungsvorrichtung 25 senkrecht auf die erste Anschlagfläche 26 und damit durch den Mittelpunkt der Balligkeit erfolgt. Der Mittelpunkt dieser Balligkeit liegt von der Anschlagfläche aus betrachtet in Richtung der Schwenkwiege 5.

Die erste Begrenzungsvorrichtung 25 umfasst eine Einstellschraube 27, welche in ein dafür vorgesehenes Gewinde in eine Gehäusebohrung eingeschraubt ist. In Abhängigkeit von der Einschraubtiefe wird die maximale Auslenkung der Schwenkwiege 5 in einer ersten Bewegungsrichtung durch die erste

Begrenzungsvorrichtung 25 festgelegt. Die Gehäusebohrung ist im Bereich des Mantels des topfförmigen Gehäuseteils 3 angeordnet. Sie schließt mit der Rotationsachse einen solchen Winkel ein, dass die Mittelachse der Einstellschraube 27 durch den Mittelpunkt der Balligkeit der Anschlagfläche 26 verläuft.

Die erste Stellvorrichtung 10, die erste Begrenzungsvorrichtung 25 und das erste Niederhaltesegment 17 sind sämtlich einer ersten Bewegungsrichtung der Schwenkwiege 5 zugeordnet. Während die erste Stellvorrichtung 10 versucht die Schwenkwiege 5 in einer ersten Bewegungsrichtung zu verstellen, dient die erste Begrenzungsvorrichtung 25 als einstellbarer Anschlag und begrenzt damit die maximale Verstellung in dieser ersten Bewegungsrichtung. Um die Einstellschraube 27 in einer gewählten Position zu sichern, ist eine Kontermutter 28 vorgesehen. Die Kontermutter 28 dient gleichzeitig der Abdichtung des Gehäuseinnenraums gegenüber der Umgebung. Eine Sicherungskappe 29 verhindert unbefugtes Ändern der Einstellwerte.

Um auch bei einer versehentlichen Verstellung der Einstellschraube 27 stets die Sicherheit der Axialkolbenmaschine 1 zu gewährleisten, ist ferner an dem gleichen Ende des Niederhaltesegments 17, an dem die Kugelverbindung zwischen dem zweiten Ende 16 des Stellkolbens 11 und dem ersten Niederhaltesegment 17 besteht, eine weitere Anschlagfläche 30 ausgebildet. Die weitere Anschlagfläche 30 ist auf der dem Flanschteil 4 zugewandten Seite ausgebildet und wirkt mit einem Gegenstück 51 des Flanschteils 4 zu einem Sicherheitsanschlag zusammen. Somit kann auch bei vollständig herausgeschraubter Einstellschraube 27 eine Verstellung lediglich bis zum Ansprechen des Sicherheitsanschlags erfolgen.

Bei einer Verstellung der Axialkolbenmaschine 1 in Richtung maximalen Hubvolumens wird bevorzugt der Sicherheitsanschlag zwischen dem Flanschteil 4 und der weiteren Anschlagfläche 30 des ersten Niederhaltesegments 17 ausgebildet.

Die erste Stellvorrichtung 10 und die erste Begrenzungsvorrichtung 25 sind, wie es sich unmittelbar aus der Fig. 1 ergibt, in einer Ebene angeordnet, welche parallel zu der Rotationsachse der Zylindertrommel 2 verläuft und die insbesondere senkrecht auf der

Schwenkachse S der Schwenkwiege 5 steht. Die Kraftrichtung sowohl zur Einleitung der Stellkraft durch die erste Stellvorrichtung 10 als auch die Kraftrichtung bei Anschlag an die einstellbare erste Begrenzungsvorrichtung 25 liegt somit ebenfalls in der parallel zu der Rotationsachse ausgebildete Ebene. Da diese Ebene gleichzeitig durch einen ersten an der Schwenkwiege 5 und dem Flanschteil 4 ausgebildeten Lagerbereich verläuft, werden Torsionskräfte auf die Schwenkwiege 5 vermieden.

Um die Axialkolbenmaschine 1 in Richtung maximalem Verdrängungsvolumens auch bei druckloser Druckkammer 13 vorzuspannen, ist an der ersten Stellvorrichtung 10 ein elastisches Element vorgesehen. Das elastische Element ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Feder 33 ausgeführt. Die Feder 33, die vorzugsweise eine Stahlspiralfeder ist, stützt sich einerseits an einem in der Nähe des zweiten Endes 16 ausgebildeten ersten Federlager 31 ab. Das Federlager 31 ist als radialer Absatz in dem Stellkolben 11 ausgebildet und weist einen sich in axialer Richtung geringfügig in Richtung des ersten Endes 12 des Stellkolbens 11 erstreckenden Führungsabschnitt zur Zentrierung der Feder 33 auf. Am gegenüberliegenden Ende der Feder 33 liegt die Feder 33 an einem zweiten Federlager 32 an. Das Federlager 32 weist ebenfalls einen Führungsabschnitt auf, der sich in axialer Richtung erstreckt. Das Federlager 32 ist in einer zentrierenden Ausnehmung 34 des Gehäuseteils 3 angeordnet und liegt dort an dem Boden des topfförmigen

Gehäuseteils 3 an. Das Federlager 32 liegt dabei vorzugsweise gleichzeitig an dem Boden des topfförmigen Gehäuses 3 am Grund der zentrierenden Ausnehmung 34 und an der zum Innenraum des Gehäuses der Axialkolbenmaschine 1 orientierten Ende der Buchse 15 an. Die Feder kann alternativ auch an anderer Stelle des Stellsystems angeordnet sein, insbesondere an einer noch zu beschreibenden zweiten Stellvorrichtung.

In der Fig. 1 ist ein Schnitt durch die erste Stellvorrichtung 10 und die erste einstellbare Begrenzungsvorrichtung 25 definierte Ebene dargestellt. Die erste Stellvorrichtung 10 ist zur Verstellung der Axialkolbenmaschine 1 in Richtung größeren Hubvolumens vorgesehen und kann daher als Ausschwenkvorrichtung bezeichnet werden. Dies ist dann zutreffend, wenn die Axialkolbenmaschine 1 als Hydropumpe z. B. im offenen Kreislauf eingesetzt wird und zur Förderung in lediglich einer Richtung vorgesehen ist.

In der Axialkolbenmaschine 1 ist ferner eine zweite Stellvorrichtung 35 vorgesehen, welche in der Darstellung der Fig. 1 jedoch auf Grund der Lage des Schnitts nicht erkennbar ist. Die zweite Stellvorrichtung 35 weist ebenfalls eine zweite variable Begrenzungsvorrichtung 39 auf und entspricht im wesentlichen der ersten Stellvorrichtung 10. Die zweite Stellvorrichtung 35 und die zweite Begrenzungsvorrichtung 39 sind ebenfalls wiederum in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, wobei diese weitere Ebene parallel zu der Ebene der ersten Stellvorrichtung 10 und der ersten

Begrenzungsvorrichtung 25 liegt. Die beiden Ebenen liegen dabei vorzugsweise symmetrisch zu der Rotationsachse der Zylindertrommel 2.

Diese Anordnung ist in der Fig. 2 dargestellt, in der die einzelnen Komponenten des Stellsystem noch einmal in einer perspektivischen Darstellung gezeigt sind. Dabei sind zur leichtern Nachvollziehbarkeit die nicht das Stellsystem betreffenden Komponenten der Axialkolbenmaschine 1 weggelassen. Bei dem Stellsystem, das in der Fig. 2 dargestellt ist, ist außerdem die erfindungsgemäße Rückführvorrichtung gezeigt. Diese wird nachfolgend noch erläutert.

Es ist zu erkennen, dass die erste Stellvorrichtung 10 und die zweite Stellvorrichtung 35 auf bezüglich der Rotationsachse gegenüberliegenden Seiten liegen. Auch die zweite Stellvorrichtung 35 des Stellsystems weist einen Stellkolben auf, der mit seinem ersten Ende in einer zweiten Buchse 36 gelagert ist. Die zweite Buchse 36 ist ebenfalls in einer Sackbohrung in dem Boden des topfförmigen Gehäuseteils 3 eingesetzt. Damit wird eine zweite Druckkammer in der Buchse 36 ausgebildet, welche durch den Boden des topfförmigen Gehäuseteils 3, wie schon bei der ersten Stellvorrichtung 10, verschlossen ist. Der Druckraum bzw. die Druckkammer wird durch eine ebenfalls ballige Stellkolbenscheibe begrenzt. Über den gesamten Verstellweg des Stellsystems ist die jeweils ballige Stellkolbenscheibe sowohl des Stellkolbens 11 als auch des Stellkolbens der zweiten Stellvorrichtung 35 in der Buchse 15 bzw. der weiteren Buchse 36 geführt. An dem anderen Ende des Stellkolbens der zweiten Stellvorrichtung 35 ist ebenfalls eine Kugelgelenkverbindung ausgebildet. Das zweite Ende 37 des Stellkolbens der zweiten Stellvorrichtung 35 ist ebenfalls in eine sphärische Ausnehmung eines zweiten Niederhaltesegments 38 eingesetzt. Das zweite Niederhaltesegment 38 ist wie das erste Niederhaltesegment 17 mit der Schwenkwiege 5 mittels Schrauben 18 verbunden. Das erste und das zweite Niederhaltesegment 17 und 38 sind vorzugsweise identisch ausgeführt. Das erste Niederhaltesegment 17 erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Ebene, in der die erste Stellvorrichtung 10 und die erste

Begrenzungsvorrichtung 25 angeordnet sind. Dementsprechend erstreckt sich das zweite Niederhaltesegment 38 im Wesentlichen entlang einer weiteren Ebene, in der die zweite Stellvorrichtung 35 und eine zweite variable Begrenzungsvorrichtung 39 angeordnet sind. Die zweite variable Begrenzungsvorrichtung 39 entspricht in ihrem Aufbau der ersten variablen Begrenzungsvorrichtung 25, so dass auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird. In Abhängigkeit von beispielsweise unterschiedlichen Fördermengen in der einen oder der anderen Richtung kann dabei die Einstellschraube 27 für die erste Bewegungsrichtung mit einer anderen Länge gewählt werden als für die zweite Bewegungsrichtung.

Die Darstellung der Fig. 2 zeigt, dass eine

Verbindungslinie zwischen dem ersten Stellkolben 11 und dem Stellkolben der zweiten Stellvorrichtung 35 die Rotationsachse der Antriebswelle schneidet. Ebenso schneidet eine weitere gedachte Verbindungslinie der beiden Anschlagflächen 26 und 40 die Rotationsachse. Dabei schließen die beiden gedachten Verbindungslinien ihrerseits einen Winkel von etwa 70° bis 90° ein. Betrachtet man einen Querschnitt durch die Axialkolbenmaschine 1, die typischerweise ein Gehäuse mit einem rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist, so sind die Stellvorrichtungen 10 und 35 auf einer ersten Diagonalen im Bereich der Innenecken des Gehäuses und die einstellbaren Begrenzungsvorrichtungen 25 und 39 auf einer zweiten Diagonalen im Bereich der Innenecken des Gehäuses angeordnet. Unterteilt man in einem solchen Schnitt die Axialkolbenmaschinen in 4 Quadranten, so ist die erste Stellvorrichtung 10 in dem ersten Quadranten, die erste Begrenzungsvorrichtung 25 in dem vierten Quadranten, die zweite Stellvorrichtung 35 in dem dritten Quadranten und die zweite einstellbare Begrenzungsvorrichtung 39 in dem zweiten Quadranten angeordnet.

An dem zweiten Niederhaltesegment 38 ist ebenfalls eine Anschlagfläche 40 ausgebildet, die ballig ausgeführt ist. Die ballige Ausbildung der Anschlagfläche 40 hat, wie schon bei dem ersten Niederhaltesegment 30 zur Folge, dass unabhängig von der gewählten Einstellung der variablen Begrenzungsvorrichtung 39 die Krafteinleitung immer senkrecht auf der Anschlagfläche 40 steht. Zur Ausbildung eines Sicherheitsanschlags ist auch an dem zweiten Niederhaltesegment 38 eine weitere Anschlagfläche 41 ausgebildet. Die weitere Anschlagfläche 41 ist an demselben Ende des zweiten Niederhaltesegments 38 ausgebildet, wie die Kugelgelenkverbindung mit dem Stellkolben der zweiten Stellvorrichtung 35.

Das Schwenkwiegenlager 8 der Schwenkwiege 5 wird durch eine erste Lagerfläche und eine zweite Lagerfläche gebildet. Die erste Lagerfläche erstreckt sich dabei in einer Breite in Richtung der Schwenkachse S, so dass die Ebene, in der die erste Stellvorrichtung 10 und die erste einstellbare Begrenzungsvorrichtung 25 angeordnet sind, also in der die Kraftrichtungen durch die erste Stellvorrichtung 10 und die erste einstellbare Begrenzungsvorrichtung 25 liegen, durch die erste Lagerfläche verläuft. In entsprechender Weise erstreckt sich die zweite Lagerfläche ebenfalls über eine Breite in Richtung der Schwenkachse S, so dass die weitere Ebene, in der die zweite Stellvorrichtung 35 und die zweite

Begrenzungsvorrichtung 39 angeordnet sind, durch den Bereich der zweiten Lagerfläche verläuft.

Die erste Stellvorrichtung 10 und die zweite Stellvorrichtung 35 sind in der Fig. 3 in einem Schnitt dargestellt. In der Schnittdarstellung der zweiten Stellvorrichtung 35 ist es zu erkennen, dass auch in dem Stellkolben der zweiten Stellvorrichtung 35 ein sich in Längsrichtung erstreckender Schmiermittelkanal 42 vorgesehen ist. Dieser Schmiermittelkanal 42 verbindet die in der zweiten Buchse 36 ausgebildete zweite Druckkammer mit der Kugelgelenkverbindung zwischen dem Stellkolben und dem zweiten Niederhaltesegment 38.

Es ist in der Fig. 3 gut zu erkennen, dass die erste

Druckkammer 13 in ihrem Durchmesser kleiner ausgeführt ist als die zweite Druckkammer. Dadurch ist es möglich, in der ersten Druckkammer 13 immer den förderseitigen Hochdruck der als Pumpe ausgebildeten Axialkolbenmaschine 1 anstehen zu lassen. Eine Verschwenkung in Richtung kleiner werdender Fördervolumina erfolgt bei Erreichen entsprechender Stelldrücke in der zweiten Druckkammer des Stellkolbens der zweiten Stellvorrichtung 35. Ferner ist es erkennbar, dass die Schwenkwiege 5 mittig von einer Bohrung 45 durchsetzt ist. Diese Bohrung 45 bildet einen Durchlass für die Triebwelle der Axialkolbenmaschine 1.

Der Stellkolben 11 ist Bestandteil eines

Rückführungssystems. Mit einem solchen Rückführungssystem dient in rückgeführten Regelungen der Erfassung eines Weg- und Drucksignals. An dem ersten Stellkolben 11, der in einer für einen offenen Kreislauf vorgesehenen Pumpe dem Ausschwenkkolben zur Vergrößerung des Fördervolumens entspricht, ist hierzu ein Rückführelement 50 als weiterer Bestandteil der Rückführvorrichtung vorgesehen.

Einzelheiten zu dem Rückführelement 50 werden nachfolgend noch unter Bezugnahme auf die Fig. 4 erläutert. Das Rückführelement 50 ist fest mit dem Stellkolben 11 verbunden und stütz sich an dessen äußeren Umfang flächig ab. Das in einem 90° Winkel abstehende Rückführelement 50 gibt damit durch seine relative Position zu dem Gehäuse der Axialkolbenmaschine 1 Aufschluss über die relative Position des Stellkolbens 11 und damit auch über das eingestellte Fördervolumen. Beispielsweise ist es für Leistungsregelungen erforderlich, das eingestellte Fördervolumen in Zusammenhang mit dem förderseitigen Druck zu erfassen. Dieser Förderdruck wird, wie es unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bereits erläutert wurde, der Druckkammer 13 zugeführt und liegt daher auch in dem Schmiermittelkanal 21 des Stellkolbens 11 an.

Das Rückführelement 50 wirkt auf eine gehäuseseitig vorgesehene Regelvorrichtung, wobei durch das Rückführelement auf die Regelvorrichtung in einer von dem eingestellten Fördervolumen abhängigen Position eine von dem Förderdruck abhängige Kraft erzeugt wird. An der ersten Stellvorrichtung 10 kann ferner eine Schwenkwinkelbegrenzung vorgesehen sein, die auf den Stellkolben 11 wirkt. Diese Schwenkwinkelbegrenzung ist in der Druckkammer bzw. am Boden des topfförmigen

Gehäuseteils 3 vorgesehen und begrenzt den Verfahrweg des Stellkolbens 11. Die Schwenkwinkelbegrenzung ist bei einer zur Förderung in lediglich einer Richtung vorgesehenen Pumpe mit einem maximalen Fördervolumen in dieser Richtung von 100% auf vorzugsweise -10% eingestellt. Die

Einstellung erfolgt konstruktiv, d.h. durch Festlegung des maximalen Verfahrwegs des Stellkolbens 11 in der Buchse 15 gegen den Grund der Sackbohrung 14, bevor das Rückführelement 50 den Rand der Buchse 15 erreicht. Dies ist in der Fig. 4 schematisch dargestellt. Eine solche festgelegte Schwenkwinkelbegrenzung ersetzt vorzugsweise den bereits beschriebenen Sicherheitsanschlag der zweiten Stelleinrichtung.

In der Fig. 4 ist es gezeigt, dass das Rückführelement 50 hierfür eine Stellbuchse 51 und einen zum Teil darin angeordneten Messkolben 52 aufweist. Während die Stellbuchse 51 für die korrekte Positionierung des Rückführelements sorgt, wird eine dem Druck in der Druckkammer 13 entsprechende Kraft durch den Messkolben 52 erzeugt. Die Stellbuchse 51 ist in einer senkrecht zur Längsachse des Stellkolbens 11 ausgebildeten Querbohrung eingesetzt .

Der Messkolben 52 weist hierzu eine radiale Abstufung auf. Dadurch entstehen zusammen mit der korrespondierend abgestuften Messkolbenaufnahmebohrung 53 der Stellbuchse 51 zwei unterschiedlich große Ringflächen an dem Messkolben 52. Diese beiden Ringflächen sind entgegengesetzt zueinander orientiert, so dass eine resultierende Kraft auf den Messkolben 52 erzeugt wird, die von dem Förderdruck der Axialkolbenmaschine 1 abhängt.

Die Stellbuchse 51 durchdringt den Stellkolben 11 und damit den Schmierölkanal 21 in Querrichtung. Um eine Verbindung der so zunächst voneinander getrennten Abschnitte des Schmierölkanals 21 zu erreichen, ist in der Stellbuchse 51 im Bereich des Schmierölkanals 21 eine Verbindungsbohrung 54 als Druckmitteldurchführung ausgebildet.

Im Bereich der Verbindungsbohrung 54 ist der Messkolben 53 radial verjüngt, so dass Druckmittel über den so entstehenden Ringkanal von einen Abschnitt des Schmierölkanals 21 in den anderen Abschnitt des

Schmierölkanals 21 überströmen kann. Die beidseits der radialen Verjüngung ausgebildeten Bereiche des Messkolbens 52 wirken dichtend und zur Führung des Messkolbens 52 mit der Aufnahmebohrung 53 der Stellbuchse 51 zusammen. Um das Druckmittel zu den entgegen gesetzt orientierten

Ringflächen zuzuführen, ist jedoch an dem zu dem Kraft übertragenden Ende 55 hin orientierten Bereich zumindest ein Abflachung am Durchmesser des mittleren Führungsbereiches des Messkolbens 52 in der Stellbuchse 51 vorgesehen. Durch diese Abflachung ist ein Überströmkanal ausgebildet. Der mittlere Führungsbereich des Messkolbens in der Stellbüchse könnte auch entfallen.

An dem Kraft übertragenden Ende 55 ist eine Rolle 56 mit dem Messkolben 52 verbunden. Die Rolle ist so orientiert, dass sie bei einer Positionsänderung des Stellkolbens 11 an der Gegenfläche, auf die die Kraft übertragen wird, abrollt. Die Rollrichtung stimmt dabei mit der Bewegungsrichtung des Stellkolbens 11 bei einer Stellbewegung überein. Um unabhängig von der gerade erzeugten hydraulischen Kraft die Rolle 56 immer in Anlage an der Gegenfläche zu halten, ist in einen erweiterten Bereich der abgestuften Aufnahmebohrung 53 der Stellbuchse 51 eine Vorspannfeder 57 eingesetzt. Die Vorspannfeder 57 stützt sich einerseits an einer zweiten Stufe der abgestuften Aufnahmebohrung 53 und andererseits an einem Bund 58 des Messkolbens 52 ab. Die Vorspannfeder 57 könnte aber auch entfallen.

Um ein Verdrehen des Rückführelements 50 zu vermeiden bzw. um die Abrollrichtung immer in Bewegungsrichtung des Stellkolbens 11 zu halten, ist an der Stellbuchse 51 an ihrer von dem Stellkolben 11 abgewandten Ende ein Führungsabschnitt 59 ausgebildet. An dem Führungsabschnitt 59 sind zwei ebene Flächen 60, 61 ausgebildet, die in entgegen gesetzte Richtungen nach außen gerichtet sind und in eine korrespondierende Ausnehmung des topfförmigen Gehäuseteils 3 eingreifen. Die Breite der korrespondierenden Ausnehmung ist so bemessen, dass das Rückführelement mit geringem Spiel geführt wird und ein Verdrehen des Rückführungselements 50 nicht möglich ist.

Zudem sind zweite weitere, aufeinander zu weisende Führungsflächen 62, 63 an dem Führungsabschnitt 59 ausgebildet. In dem Bereich der Führungsflächen 62, 63 ist das Kraft übertragende Ende 55 des Messkolbens 52 angeordnet. Die Breite des Kraft übertragenden Endes 55 des Messkolbens 52 ist so gewählt, dass der Messkolben mit geringem Spiel geführt wird und ein Verdrehen des

Messkolbens 52 durch den Führungsabschnitt 59 verhindert wird.

An der Rolle 56 sind beidseitig Zapfen 64, 65 ausgebildet, die beiden Zapfen 64, 65 sind vorzugsweise einstückig mit der Rolle 56 ausgebildet. Das Kraft übertragende Ende 55 ist gegabelt, wobei in den beiden so entstehenden Schenkeln 66, 67 Zapfenlager ausgebildet sind. Die Zapfenlager führen zusammen mit den beiden Zapfen zu einer arretierten Verbindung der Rolle 56 an dem Messkolben 52. Die beiden Zapfenlager umschließen die Zapfen mit mehr als 180°, so dass die Rolle im unbelasteten Zustand nicht mehr herausfallen kann.

Zur Führung der Rolle 56 zwischen den beiden Schenkeln 66, 67 sind die beiden in Richtung der Zapfen 64, 65 gerichteten Seitenflächen 68 und 69 der Rolle 56 konisch oder konvex ausgeführt. Die Führung und Zentrierung wird daher im zapfennahen Bereich der Seitenflächen 68, 69 erreicht, während der übrigen Bereich der Seitenflächen die Schenkel 66, 67 nicht berührt. Damit lassen sich die Reibungskräfte vermindern.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist es möglich, einzelne Merkmale der dargestellten Ausführungsbeispiele in vorteilhafter Weise miteinander zu kombinieren .

Claims

Ansprüche

1. Axialkolbenmaschine mit einer in ihrer Neigung veränderbaren Schwenkwiege (5) , zumindest einer Stellvorrichtung (10, 35) die sich im Wesentlichen in Längsrichtung der Axialkolbenmaschine erstreckt und einem Rückführelement (50) zur Rückführung einer Position der Schwenkwiege (5), dadurch gekennzeichnet:, dass das Rückführelement (50) und die

Stellvorrichtung (10, 35) in einer Ebene angeordnet sind, die sich parallel zu einer Rotationsachse der Axialkolbenmaschine erstreckt und die senkrecht auf einer Schwenkachse (S) der Schwenkwiege (5) steht.

2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückführelement (50) einen Schmierölkanal (21) eines Stellkolbens (11) der Stellvorrichtung (10) in zwei Abschnitte unterteilt, die über das Rückführelement (50) miteinander verbunden sind.

3. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückführelement (50) einen Messkolben (52) aufweist, der mit einem über das Rückführelement (50) zugeführten Druck beaufschlagt ist.

4. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückführelement (50) eine Stellbuchse (51) aufweist, die in einer Gehäuseausnehmung zur Verdrehsicherung geführt ist.

5. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückführelement (50) eine Stellbuchse (51) und einen darin geführten Messkolben (52) aufweist, wobei der Messkolben (52) über eine flächige Verdrehsicherung in der Stellbuchse (51) geführt ist.

6. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (10) einen

Stellkolben (52) mit einer in einer Druckkammer angeordneten balligen Stellkolbenscheibe aufweist und das Rückführelement (50) zwischen der balligen Stellkolbenscheibe und einem Anlagering (32) zum Abstützen einer Vorspannfeder (32) an dem Stellkolben (11) angeordnet ist.

7. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rückführelement (50) eine Rolle (56) zur Übertragung der Kraft auf eine Regelvorrichtung vorgesehen ist und die Rolle (56) konische oder konvexe Seitenflächen aufweist.

8. Axialkolbenmaschine, nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückführelement (50) an dem Stellkolben (11) angeordnet ist.