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Einrichtung zum Verstellen einer Axialkolbenmaschine Die Erfindung
betrifft eine Einrichtung zum Verstellen einer vorzugsweise nach beiden Seiten aus
einer Nullförderstellung heraus durch Verschwenken eines Teiles, beispielsweise
der Zylindertrommel gegenüber dem Triebflansch, verstellbaren Axialkolbenmaschine,
insbesondere Axialkolbenpumpe, mittelseines Bedienhebels, wobei ein Hebel starr
mit dem verschwenkbaren Teil der Axialkolbenmaschine verbunden ist.
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Es ist eine Einrichtung zum Verstellen des Schwenkgehäuses einer Axialkolbenmaschine
bekannt, beider in dem Gehäuse, in dem die Axialkolbenpumpe ge-
lagert ist,
ein Bedienhebel koaxial zu der Schwenkachse des Schwenkgehäuses schwenkbar gelagert
und mit einem Verbindungshebel verbunden ist der ,seinerseits mittels eines Gleitsteines
mit dem Schwenkgehäuse verbunden ist. Der Schwenkwinkel des Schwenkgehäuses ist
dabei stets gleich dem Schwenkwinkel des Bedienhebels. Es ist ferner eine Axialkolbenmaschine
mit einem Schwenkgehäuse bekannt, bei der die Verschwenkung mittels einer Spindel
bewirkt wird, die quer zur Schwenkgrehäuselängsachse angeordnet ist und zum Ausgleich
der im Gegensatz zu der geradlinigen Bewegung der Spindel kreisbogenförtnigen Schwenkbewegung
des Schwenkgehäuses mit diesem durch eine Lasche verbunden ist. Bei einer ähnlichen
Ausgestaltung ist das Ende des Schwenkgehäuses mit der Kolbenstange eines in einem
Verstellzylinder verschiebbaren Kolbens verbunden. Irgendeine Kinematik zum Erzeugen
einer bestimmten übersetzung zwischen dem Bewegungsweg des Bedienorgans und dem
Weg des Schwenkgehäuses ist dabei nicht vorgesehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bedienungseinrichtung
für eine Axialkolbenmaschine derart auszugestalten, daß im Bereich der Nullförderstellung,
also im Bereich kleiner Förderinengen bzw. kleiner Schluckmengen pro Umdrehung eine
sehr feinfühlige, genaue Steuerung möglich ist.
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Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck zwischen dem Bedienhebel und
dem starr mit der Axialkolbenmaschine verbundenen Hebel ein ungleichförmig übersetzendes
kinematisches Gestänge derart angeordnet, daß in der Nähe der Nullförderstellung
der Axialkolbenmaschine einer -roßen Verschwenkung des Bedienhebels eine kleine
Verschwenkung der Axialkolbenmaschine zugeordnet ist und in den von der Nullförderstellune,
entfernten Stellungen einer kleinen Verschwenkun- des Bedienhebels eine verhältnismäßig
große Verschwenkung des verschwenkbaren Teiles der Axialkolbenmaschine zugeordnet
ist. Ist beispielsweise die Axialkolbenmaschine die Axialkolbenpumpe des hydrostatischen
Antriebes eines Windwerkes, so ist durch die Einrichtung gemäß der Erfindung ein
sehr feinfühliges Ansteuern der Last an die Abstellfläche möglich. Das ist besonders
dann vorteilhaft, wenn eine Last sehr langsam abgesetzt werden soll und gegebenenfalls
sogar auf eine nachgiebige , Fläche, beispielsweise in ein Boot oder auf
ein weich gefedertes Kraftfahrzeug abgesetzt werden soll. Ist beispielsweise die
Axialkolbenmaschine die Axialkolbenpumpe für den Antrieb eines Gabelstaplers, so
kann dieser mit geringen Fahrgeschwindigkeiten feinfühlig, an eine abgestellte Last
herangefahren werden, während bei den größten mit einem solchen Gabelstapler zu
erreichenden Geschwindigkeiten eine verhältnismäßig starke Änderung der Fahrgeschwindigkeit
bei einer verhältnismäßig kleinen Änderung der Stellung des Bedienhebels unbeachtlich
ist.
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In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltungsform der Erfindung ist
auf dem starr mit dem verschwenkbaren Teil der Axialkolbenmaschine verbundenen Hebel
ein Gleitstein verschiebbar gelagert, der mit einem Stützbalken verbunden ist, wobei
dieser in der Ruhestellung der Einrichtung, d. h. der Nullförderstellung
der Axialkolbenmaschine, auf zwei seitlich des Maschinenhebels angeordneten Stützlagern
abgestützt und wahlweise um eines dieser Stützlager schwenkbar ist. Dabei beschreibt
dann der Gleitstein einen Kreisbogen um jeweils das Stützlager, um das die jeweilige
Schwenkung erfolgt, wobei dieser Kreisbo-en bei Beginn der Ausschwenkung aus der
Ruhestellung zumindest annähernd tangential ist zu der Führung des Gleitsteines
an dem mit der Axialkolbenmaschine verbundenen Hebel.
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Es kann zweckmäßig sein, daß beide Stützlager in Ruhestellung der
Einrichtung gleiche seitliche Ab-
stände von dem mit der Axialkolbenmaschine
ver-,er können aber bundenen Hebel haben. Die Stützlag
auch in ungleichen
seitlichen Abständen von diesem Hebel in dessen Ruhestellung angeordnet sein, wenn
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für die Verschwenkung der Axialkolbenmaschine in einer Richtuna aus der
Nullförderstellung heraus eine andere Kennlinie erwünscht ist wie für eine Verschwenkung
in der anderen Richtung. Das kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn das verschwenkbare
Gerät eine Axialkolbenpumpe im Antrieb eines Windwerkes ist, bei der für Heben der
Last andere Geschwindigkeiten vorgesehen sein sollen als für Senken der Last. Ebenso
können für den Antrieb eines Fahrzeu-es für die Rückwärtsfahrt andere
Ab-
hängigkeiten der Fahrgeschwindigkeit von der Verschwenkung des Bedienhebels
erwünscht sein als für die Vorwärtsfahrt.
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Die Schwenkachse des Gleitsteines kann in der Ruhestellung der Einrichtung
in der Ebene lieg ,en, in der die Achsen der beiden Stützlager liegen. Diese Schwenkachse
des Gleitsteines kann aber auch außerhalb der genannten Ebene liegen, vorzugsweise
näher bei der Schwenkachse, um die der verschwenkbare Teil der Axialkolbenpumpe
schwenkbar ist. Durch Wahl der Lage dieser Schwenkachse in bezug auf die genannte
Ebene wird die Charakteristik der Abhängigkeit der Verschwenkung des Gerätes von
der Verschwenkung des Bedienhebels bestimmt.
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Gemäß einem weiteren Schritt der Erfindung sind die beiden Stützlager
einstellbar ausgestaltet, so daß durch diese Einstellbarkeit die Ausgangs- bzw.
Ruhestellung fixiert werden kann. Durch zweckmäßige Wahl der Lag
ge der Schwenkachse
des Gleitsteines gegenüber der Ebene durch die beiden Stützlager und deren Ausgestaltung
kann Selbsthemmung erzielt werden, so daß dann, wenn an der Axialkolbenmaschine
rückwirkende Kräfte auftreten, die diese aus der Nullförderstellung zu schwenken
suchen, diese Kräfte von der Einrichtung gemäß der Erfindung aufgenommen werden
und somit diese die Axialkolbenmaschine in der Nullförderstellung hält.
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In diesem Zusammenhang ist von Interesse, daß bei vielen Betriebszuständen
einer Axialkolbenmaschine gerade dann, wenn diese nur wenig aus der Nullförderstellung
ausgeschwenkt ist, ein großer Förderdruck vorhanden ist, so daß durch die vom Förderdruck
bewirkten Rückstellmomente eine große Kraft auf das die Axialkolbenmaschine verstellende
Gestänge wirkt. Durch das übersetzungsverhältnis in der Einrichtung gemäß der Erfindung
ergeben im Bereich kleiner absoluter Ausschwenkungen große Kräfte an der Axialkolbenmaschine
geringere Kräfte an dem Bedienhebel, so daß auch hierdurch eine Erleichterung und
Verbesserung der Bedienung erzielt wird. Gegebenenfalls kann durch diese vorteilhafte
Charakteristik sogar die Anordnung einer zusätzlichen Servoverstellung für die Steuerung
der Axialkolbenmaschine entbehrlich werden.
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Es kann auch zweckmäßig sein, eine den Gleitstein in Richtung der
Stützlager drückende Feder vorzusehen.
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Die Anwendung der Einrichtung gemäß der Erfindung ist nicht unmittelbar
auf eine Einrichtung zum Verstellen einer Axialkolbenmaschine beschränkt. Vielmehr
kann eine solche Einrichtung grundsätzlich zum Verstellen jedes aus einer Ruhestellung
heraus in beiden Richtungen um je einen bestimmten Winkel verstellbaren Gerätes
mittels eines Bedienhebels, wobei das Gerät starr mit einem um die Schwenkachse
des Gerätes schwenkbaren Hebel verbunden ist, dienen. Dabei ist das Entscheidende,
daß für das Gerät selbst eine bestimmte bevorzugte Stellung bzw. Ruhestellung besteht.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt eine Ansicht in Richtung der Schwenkachse der
Axialkolbenmaschine; F i g. 2 zeigt eine Seitenansicht zu F i g.
1;
F i g. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Einrichtung gemäß F i
g. 1 und 2, wobei das Oberteil weggeschnitten ist, und F i g. 4 zeigt
in einem Diagramm die mit der Einrichtunc, erzielbaren Wegeverhältnisse.
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Die Schwenkachse 1 ist fest mit dem zu verschwenkenden Teil
der in der Zeichnung nicht dargestellten Axialkolbenmaschine verbunden. Auf die
Schwenkachse 1 ist die Nabe 2 aufgesetzt und mittels einer Paßfeder gegen
Verdrehen gesichert. Mit der Nabe 2 ist ein Hebel 3 fest verbunden. Dieser
Maschinenhebel 3 schwenkt somit starr mit dem verschwenkbaren Teil der Axialkolbenmaschine.
Der Hebel 3 hat eine Bohrung 4, in der ein Gleitstein 5
verschiebbar
ist. In dem Hebel 3 sind zwei einander gegenüberliegende Schlitze
7 vorgesehen, durch die ein drehbar, im Gleitstein 5 gelagerter Schwenkzapfen
6 ragt. In die Bohrung 4 ist eine Druckfeder 8
eingesetzt. Der Schwenkzapfen
6 ist fest verbunden mit einem Stützbalken 9 sowie einem mit diesem
durch einen Ausleger 9 a verbundenen Stützbalkenarm 9 b. über eine
Befestigungslasche 14 ist ein Bedienhebel 13 mit dem Stützbalken
9 fest verbunden. Der Stützbalken 9 stützt sich auf zwei Stützlagerbolzen
10 und 11 ab, die jeweils exzentrisch auf einem im Gehäuse der Einrichtung
festgelagerten Lagerzapfen 12 verdrehbar und fixierbar gelagert sind. Durch diese
Art der Lagerung ist es möglich, die Lage der Achsen der Stützbolzen 10 und
11 und der durch diese gehenden Ebene gegenüber der dem Schwenkzapfen
6 in der Ruhestellung einzustellen.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Wird der Bedienhebel
13 beispielsweise von Hand über einen Bowdenzug verschwenkt, so nimmt er
bei der Verschwenkbewegung den Stützbalken 9 mit, der sich auf dem jeweils
in Verschwenkrichtung liegenden Stützbolzen 10 oder 11 abstützt. Dabei bewegt
sich der Schwenkzapfen 6 auf einem Kreisbogen um den jeweiligen Stützlagerbolzen
10 oder 11 und nimmt über den Gleitstein 5 den Hebel
3 mit.
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In F i g. 4 sind die mit der Einrichtung erzielbaren Bewegungsverhältnisse
aufgetragen. Dabei ist als Abszisse die Verschwenkung des Bedienhebels
13 und als Ordinate die Versch--,venkung des Hebels 3 und damit der
Axialkolbenmaschine aufgetragen. Die gestrichelte 45'-Linie in diesem Diagramin
entspricht dem bisher üblichen Fall, daß der Bedienhebel starr mit dem verschwenkbaren
Teil der Axialkolbenmaschine verbunden ist. Durch die Einrichtung gemäß der Erfindung
wird eine Abhängigkeit des Wegs des Hebels 3 von dem Weg des Bedienhebels
13 erzielt, wie in F i g. 4 strichpunktiert dargestellt ist. Als ausgezogene
Linie ist in F i g. 4 zusätzlich noch diejenige Abhängigkeit zwischen der
Bewegung des Bedienhebels 13 und der des Hebels 3 dargestellt, die
sich ergeben würde, wenn die Einrichtung derart aust' crestaltet wäre, daß in der
in F i g. 1 dargestellten Ruhestellung die Achse des Schwenkzapfens
6 in der durch die Achsen der Stützlagerbolzen 10 und 11
gehenden
Ebene läge. Durch Wahl der Charakteristik
der Feder 8 kann
die an dem Bedienhebel 13 auftretende Kraft beeinflußt werden.