DE1908234A1

DE1908234A1 - Verstelleinrichtung zum stufenlosen Einstellen des Hubvolumens bei Druckfluessigkeits-Schiefscheiben-Axialkolbenpumpen oder -motoren

Info

Publication number: DE1908234A1
Application number: DE19691908234
Authority: DE
Inventors: Hans Knaak
Original assignee: Mannesmann Meer AG
Current assignee: Mannesmann Meer AG
Priority date: 1969-02-14
Filing date: 1969-02-14
Publication date: 1970-08-27
Also published as: DE1908234B2

Description

"Verstelleinrichtung zum stufenlosen Einstellen des Hubvolumens bei Druckflüssigkeits-Schiefscheiben-Axialkolbenpumpen oder -motoren" Die Erfindung bezieht sich auf ein. Verstelleinrichtung sul stufen Einstellen des des Hubvolumens bei Druckflüssigkeits-Schiefscheiben-Axialkolbenpumpen oder -motoren, deren Verstellung über einen Verstellzylinder erfolgt, der Ton einem Servoventil gesteuert wird, welches zum Zweck der erforderlichen Rüokfilhrung mit dem Schwenkk5rper über einen Hs'>elmechanismus verbunden ist.
Da bei der Verstellung des Schwenkkörpers um seine Schwenkachse der Anlenkpunkt des Hebelmechnismusses einen Kreisbogen beschreibt, sind mindeste zwei aneinandergekoppelte Hebel erforderlich, um diese Bewegung auszugleichen zu kennen Außer der aufwendigeren Bauart, hat ein aus mehreren Gliedern bestehender Hebelmechanismus den Nachteil, daß die sich addierenden Spiele der Gelenke Ungenauigkeitsn in die notwendige präzise Pumpen- oder Motorverßtellung bringen, die sich als unzulässig große Fehler in der gewünschtrn Abtriebsbewegung am Verbrsucherobjekt äußern.
Aufgrund der beschriebenen Nachteile ist es Ziel der Erfindung, die Anzahl der Hebel und Gelenkstellen zu reduzieren und außerdem eine rauisparende Anordnung der Verstelleinrichtung ZU beachten.
Erreicht wird erfindungsgemäß dieses Ziel dadurch, daß die Vei,^bindung zwischen dem Steuerkolben des Servoventils und den AnlenkZapfen des Schwenkkörpers nur noch durch einen Hebel, -tem sogenannten Steuerhebel, direkt hergestellt wird, wobei die Lagerung des Steuerhebels am um seine Längsachse drehbaren Steuerkolben des Servoventils aus einem WalsengeleAk und am Anlenkzapfen des Schwenkkdrpers aus einem als Loslager aus gebildetem Kugelgelenk besteht, und daß der Steuerhebel einen kugelgelenkigen Angriffspunkt zwecks Ausgleich seiner dreidimensionalen Bewegung in dem gabelfdrmigen Verstellhebel besitzt der über an sich bekannte Einrichtungen verschwenkt wird, und daß durch die Schwenkmöglichkeit des Steuerhebels um die Längsachse des Walzengelenkes und eine Verdrehmöglichkeit des Steuerkolbens in seiner Bohrung ein sphärisches Festlager gebildet wird.
Aufbau und Wirkungsweise der Erfindung werden anhand der beispielsweise erstellten Zeichnungen nach Abb. 1 bis 3 wie folgt beschrieben, wobei Abb. 1 einen Schnitt durch eine Schiefscheiben-liialkolbeneinheit, Abb. 2 einen Schnitt durch die horizontale Verstellkolben und Servoventilebene entsprechend den Schnittwerlauf I - 1 in Abb. 1 und Abb. 3 einen Vertikalschnitt II - II in Abb. 2 zeigt.
Zur Einstellung des Hubvolumens wird der Schwenkörper 1 (Abb.1) durch den Verstellkolben 2 des Verstellzylinders über die EoP° benstange 3 verstellt, wobei der Verstellkolben 2 als Difforen tialkolben ausgebildet ist.
Während die kleinere Kreiaringfläche 4 des Verstellkolbens 2 stindig unter einem hydrostatischen Druck steht, wird die größere Kreisfläche 5 nach Bedarf mit dem gleichen hydrostatischen Druck beaufschlagt oder sie wird druckentlastet, so daß jeweils eine Verstellung in Richtung der größeren Kolbenkraft erfolgt.
Zur Vermeidung von schädlichen Querkräften und Zur Verhinderung deb Kippens des Verstellkolbens 2 ist der Winkel des Aus schlages der Kolbenstange 3 durch eine entsprechend große Entfernung der lagerstellen der Kolbenstange 3 zwischen dem Schwenkörper und dem Verstellkolben 2 klein gehalten, wobei der Anlenkpunkt der Kolbenstange 3 in Verstellkolben 2 im Bereich der Kolbenführung ii Zylinder liegt (Abb. 2).
Durch die Verstellung des Verstellkolbens wird der Schwenkkörper 1 um seine Schwenkachse 8 geschwenkt. In der gezeichneten Ausachwenkung der Stellung A hat die Axialkolbeneinheit ihr größter Hubvolumen. Findet nun eine Verstellung in Richtung B statt, so verkleinert sich das Hubvolumen bis es in Stellung B den Wert tNullw erreicht.
Wird weiter in Richtung C verstellt, so findet eine Umkehrung der Hubverhätnisse statt, wobei Zufluß- und Abflußseite der Axialkolbeneinheit vertauscht werden, um in Punkt C wieder das Mtxinui des Hubsolusens Zu erreichen.
Die Steuerung-des Verstellzylinders erfolgt über ein Serrossentil. Die Abb. 2 zeigt einen Schnitt durch die horisontale Terstellkolben- und Servoventilebene. Die Zuführung der Druckfltissigkeit für die Steuerung erfolgt über den Kanal 6. Sie kann sowohl den Hauptkreis, wie auch eines Steuerkreis entnommen werden.
Über den Ringkanal 7 und dem Kanal 8 wird sie dem Ringkanal 9 des Servoventiln sugeleitet, der somit unter dem Druck der Steuerflüssigkeit steht. Der Ringkanal 10 ist dagegen über den Kanal 11 stets mit dem drucklosen Abfluß zum Tank verbunden.
In der gezeichneten Stellung hat die Axialkolbeneinheit ihr größter Hubvolumen. Wird nun der an dem Schwenkkörper 1 und das Servoventil verbindende Steuerhebel 12 angebrachte Drehpunkt D über den Schwenkhebel 23 in Richtung E bewegt, so wird, da der Mittelpunkt des kugelgelenkigen Loslagers 13 am Anlenkzapfen 14 vorerst einen Fixpunkt bildet, der Steuerkolben 15 des Servoventils nach rechts verschoben. Überfährt die Steuerkante des Steuerkolbens 15 die Gehäuse-Steuerkante 16, so wird der Zylinderraum 17 über den Kanal 18 und den Ringkanal 19 mit dem drucklosen Abfluß zum Tank verbunden.
Da nun der Flüssigkeitsdruck im Zylinderraum 17 zusammenbricht, bringt die kleinere Kreisringfllche 4 des Verstellkolbens 2 die größere Kraft auf und verschiebt den Verstellkolben 2 nach rechts. Hierbei verstellt sich der Schwenkkörper 1 in Richtung B (Abb. 1). Gleichzeitig verschiebt sich auch der MitteX unkt des kugelgelenkigen Loslagers 13 nach rechts. Da nun der Drehpunkt D einen Fixpunkt bildet, wird der Steuerkolben 15 des Servoventils wieder nach links in seine ursprungliche Lage gesogen.
Wenn die Steuerkante 16 im Gehäuse wieder abgeschlossen ist, ist die Verstellung des Schwenkkörpers 1 beendet. Die Axialkolbeneinheit hat sich auf ein Hubvolumen eingestellt, das der jetzigem Lage des Drehpunktes D entspricht.
Wird der Drehpunkt D über den Schwenkhebel 23 in Richtung F verschoben, so wird zunächst der Steuerkolben 15 des Servoventils nach links bewegt und damit die Steuerkante 20 des Gehäuses geöffnet. Dadurch wird die Druckflüssigkeit aus dem Ringkanal g über den Ringkanal 19 und Kanal 18 dem Zylinderraum 17 zugeleitet, so daß sich hier der volle Steuerdruck aufbauen kann. Die die Kreisfläche 5 ca. doppelt so, groß ist, wie die Kreisringfläche 4 am Verstellkolben 2, bringt diese die größere Kraft auf und verschiebt den Verstellkolben 2 nach links. Dadurch bewegt sich der Schwenkkörper 1 solange in Richtung A, bis die Steuerkante 20 des Gehäuses auf die bereib beschriebene Art wieder abgeschlossen wird oder der Verstellkolben 2 seine Endlage erreicht, wodurch die Begrenzung der Ausschwenkung des Schwenkkörpers 1 gegeben ist.
Da, wie bereits beschrieben, das Spiel in den Gelenken des Hebelmechanismusses sur Rückführung des Steuerkolbens einen schädlichen Einfluß auf die Berstellgenauigkeit ausübt, wurde hier das konstruktive Problem mit nur einem Hebel, nämlich dem Steuerhebel 12 und nur zwei Gelenkstellen 13, 21 gelöst.
Um den bei der Verstellung erforderlichen Längenausgleich vornehmen Zu können, wurde das Gelenkt 13 als kugelgelenkiges Loslager ausgebildet, bei dem sich die Kugel am Anlenkzapfen -14 in einer Bohrung 22 des Steuerhebels 12 hin- und herschieben kann. Weiterhin wurde der Steuerhebel 12 mit einem als Festlager ausgebildeten Walsengelenk 21 an den Steuerkolben 15 angelenkt. Da nun bei der Verstellung des Schwenkkörpers 1 der Anlenkzapfen 14 und damit auch das kubelgelenkige Loslager 13 einen Kreisbogen um die Schwenkachse S beschreiben, macht der Steuerhebel 12 gleichzeitig eine dreidimensionale Bewegung, die von einem erphärischen Lager aufgenommen werden muß, wenn keine Verklemmung auftreten soll.
Die Ausbildung des sphärischen Lagers wurde erfindungsgemäß dadurch gelost, daß gleichzeitig ein Schwenken des Steuerhebels 12 um die Längsachse des Walzengelenkes 21 und eine Verdrehung des Steuerkolbens 15 in seiner Bohrung erfolgen kann.
- Patentansprüche -

Claims

PatentansprUche: Verstelleinrichtung zum stufenlosen Einstellen des Hubvolumens bei Druckflüssigkeits-Schiefscheiben-liialkolben pumpen oder -motoren, deren Verstellung über einen Verstellzylinder erfolgt, der von einem Servoventil gesteuert wird, welches zum Zweck der Rückführung mit dem Schwenkkörper über einen Hebelmechanismus verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Steuerkolben (15) des Servoventlls und dem Anlenkzapfen (14) des Schwenkkörpers (1) durch den Steuerhebel (12) direkt hergestellt ist und der Steuer hebel (12) wieder direkt mit dem Verstellhebel (23) im Eingriff steht, wobei durch die Schwenkmöglichkeit des Steuerhebels (12) um die Längsachse des Walzengelenkes (21) und die Verdrehmöglichkeit des Steuerkolbens (15) in seiner Bohrung ein sphärisches Lager besteht.
2. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dreidimensionale Bewegung des Steuerhebels (12) von dem kugelgelenkigen Lager im Drehpunkt D aufgenonmien wird, das in dem gabelförmigen Schwenkhebel (23) gleitet und den Drehpunkt D gleichzeitig in seiner Verstellage mittels der Gabelarme hält.

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